parallelstudio工具學習總結(jié)

Intel@ParallelStudio2011簡介目錄Intel@ParallelStudio2011簡介.......................................................................................................11、ParallelStudio并行程序開發(fā)套件的目的：............................................................................22、ParallelStudio并行程序開發(fā)套件的組成：............................................................................23、開發(fā)套件里四個工具的功能簡介.............................................................................................33、1英特爾ParallelAdvisor（輔助創(chuàng)建多線程）..............................................................33、2英特爾ParallelComposer（創(chuàng)建器）..........................................................................33、3英特爾ParallelAmplifier（分析器）...........................................................................33、4英特爾ParallelInspector（檢查器）............................................................................34、英特爾ParallelAdvisor的使用方法........................................................................................45、英特爾ParallelComposer的使用方法.....................................................................................66、英特爾ParallelAmplifier的使用方法.....................................................................................77、英特爾ParallelInspector的使用方法......................................................................................91

1、ParallelStudio并行程序開發(fā)套件的目的：旨在為基于MicrosoftVisualStudio的C與C++程序開發(fā)各階段提供簡單、高效的ParallelStudio工具，提高應用程序在英特爾多核處理器上的性能。2、ParallelStudio并行程序開發(fā)套件的組成：由英特爾ParallelAdvisor、英特爾ParallelComposer、英特爾ParallelAmplifier和英特爾ParallelInspector四個工具的組成（如圖2-1），每一款既可各自獨立使用，也可一起使用，可快速滿足開發(fā)人員的并行程序開發(fā)需求。圖2-1安裝Intel@ParallelStudio2011所有套件目錄在安裝的過程中，需要注意在Intel@ParallelStudio2011官方網(wǎng)站上申請試用，通過郵件的指定地址下載，然后一鍵安裝就行，默認的安裝目錄在C盤。Intel@ParallelStudio2011官方IP地址為：/en-us/articles/intel-parallel-studio-home/圖2-2在visualstudio2010的環(huán)境下工具圖標位置安裝后如圖2-2所示，Intel@ParallelStudio2011工具套件會自動的和visualstudio2010結(jié)合，在visualstudio環(huán)境里顯示功能圖標，也可以在菜單里的工具下顯示。23、開發(fā)套件里四個工具的功能簡介3、1英特爾ParallelAdvisor（輔助創(chuàng)建多線程）對已有的串行程序進行分析，輔助改造和設計多線程并行程序。主要有兩點:1、尋找適合并行程序的點；2、提供添加并行程序的向?qū)А?、2英特爾ParallelComposer（創(chuàng)建器）此工具捆綁了“英特爾?C++編譯器、英特爾?線程構(gòu)建模塊”（英特爾?TBB）、“英特爾?集成性能基元”及“英特爾?ParallelDebuggerExtension”。此工具使得TBB能夠更容易的和visualstudio進行兼容，提高開發(fā)效率。3、3英特爾ParallelAmplifier（分析器）英特爾?ParallelAmplifier有三種分析類型，旨在讓以不同角度深入了解程序性能。主要有熱點分析、并發(fā)性分析和鎖定和等待，主要運用在性能分析上。以下是相關(guān)摘錄。每個層面的分析都收集了相應的信息。具體說明如下。第一類分析，即熱點(Hotspots)，是最初級的分析。運行它所需時間與正常運行應用程序（無英特爾?ParallelAmplifier）的時間相同。在執(zhí)行應用程序時，英特爾ParallelAmplifier的數(shù)據(jù)收集器將定期采樣。每次采樣時，收集器與操作系統(tǒng)協(xié)作使程序中斷，同時采集數(shù)據(jù)。它記錄執(zhí)行應用程序的各個CPU核心的指令指針(IP)和調(diào)用棧（保存為O/S數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一部分）。一旦應用程序執(zhí)行完畢，英特爾ParallelAmplifier獲取全部IP采樣，并使用它們計算出每個函數(shù)的運行時間，再用所有調(diào)用棧采樣為整個程序創(chuàng)建一棵調(diào)用樹。為創(chuàng)建熱點列表和調(diào)用樹，英特爾ParallelAmplifier還會使用存儲在程序調(diào)試數(shù)據(jù)庫（.pdb文件）中的程序數(shù)據(jù)和指令空間的信息。第二類分析，即并發(fā)性(Concurrency)，其工作方式與熱點相似，但收集信息更多。它也記錄應用程序各線程在各種狀態(tài)下的數(shù)據(jù)，如運行、準備就緒和阻塞。一旦集齊所有采樣，英特爾ParallelAmplifier將對數(shù)據(jù)進行分析，以確定應用程序各線程處于活動狀態(tài)的時間的百分比。這叫做并行級別(ConcurrencyLevel)，已分解至每個函數(shù)。理想情況下，應用程序的并行級別應該與系統(tǒng)的處理器數(shù)目一致，即英特爾ParallelAmplifier所謂的完全利用(FullyUtilized)。最后一類分析稱為鎖定和等待(LocksandWaits)，是最消耗處理器時間的一種分析。應用程序在被基于鎖定和等待的分析時可能需要較長的運行時間，這就是消耗處理器時間的原因。除收集上述數(shù)據(jù)之外，英特爾ParallelAmplifier還將向已編譯的程序添加指令。這些指令將被置于程序中使用線程和同步API調(diào)用的位置，目的是測量線程處于非活躍狀態(tài)時的等待時間。此計時信息與.pdb文件中的符號信息相結(jié)合，即可創(chuàng)建出應用程序等待位置和等待對象的圖表。鎖和其他可能造成線程等待的結(jié)構(gòu)被稱作同步對象(SynchronizationObjects)。運行此分析后，英特爾ParallelAmplifier將顯示一張同步對象列表，包括各自等待時間以及在等待期間應用程序的并發(fā)性。3、4英特爾ParallelInspector（檢查器）對已經(jīng)完成的并行程序進行檢查，1、檢查內(nèi)存的泄露和沖突問題；2、檢查數(shù)據(jù)沖突和死鎖問題。3

4、英特爾ParallelAdvisor的使用方法如圖4-1所示，Advisor的所有工具圖標，第一個為“開始幫助文檔”，幫助學習用的，第二個為“工作流程”，點擊可打開Advisor應用對話框，其余四個都會在Advisor應用對話框里出現(xiàn)（如圖4-2），作為對串行程序分析用。調(diào)查分析、適應性分析（兼容性分析）、正確性分析和報告總結(jié)。圖4-1Advisor的工具圖標圖4-2、Advisor應用對話框首先，單擊surveytarget，運行collectsurveydata，對程序進行分析。分析后的結(jié)果如圖4-3所示，其中主要顯示程序運行時的分析結(jié)果，分析可實現(xiàn)的并行結(jié)果；主要顯示程序運行中函數(shù)的調(diào)用關(guān)系、運行總時間、函數(shù)運行時間和相應函數(shù)的源代碼位置（雙擊可查看相應的源代碼），分析可添加并行程序的位置；主要顯示串行程序并行化方法4的合理性（兼容性、適應性）；確性，防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)沖突等情況。主要顯示串行程序并行化方法的正圖4-3Advisor分析結(jié)果和的情況下，需要重新運行一下，獲取注意：在運行數(shù)據(jù)，即單擊和。附圖4-4為Advisor工具的使用時的大概流程圖。圖4-4Advisor工具的使用流程圖55、英特爾ParallelComposer的使用方法因特爾ParallelComposer2011是一個綜合的軟件開發(fā)工具包，包括下面四個開發(fā)工具單元：英特爾?C++編譯器（Intel?C++Compiler）英特爾?線程構(gòu)建模塊（Intel?ThreadingBuildingBlocks）英特爾?集成性能基元（Intel?IntegratedPerformancePrimitives）英特爾?ParallelDebuggerExtension這四個工具單元是最重要的單元，因為它們參與程序的鏈接和編譯過程，決定了程序在編譯過程中的效率問題，因此使用它們編譯出來的程序，只有在Intel的微處理器上效果才會更好（Intel公司聲明）。1、英特爾?C++編譯器是Intel公司自己的編譯器，在安裝過程中已經(jīng)安裝好了，使用的方法就是通過Project>IntelParallelComposer2011>UseIntelC++編譯已經(jīng)編寫好的程序即可。2、英特爾?線程構(gòu)建模塊和英特爾?集成性能基元是Intel公司自己的工具庫，通過在源程序中調(diào)用它們的類函數(shù)調(diào)用，在這里就不再詳細說明。另外注意英特爾?集成性能基元主要應用于圖像處理中。3、英特爾?ParallelDebuggerExtension主要是為了VisualStudio2010的調(diào)試和ParallelStudio2011的調(diào)試兼容而添加的可擴展的集成圖像用戶口接。它解決了多核多線程編程的調(diào)試問題，發(fā)展的已經(jīng)趨于成熟，一般默認使用，不需要特別關(guān)注。TheIntel?ParallelDebuggerExtensionprovidesfullyintegratedgraphicaluserinterfaceextensionoftheMicrosoftVisualStudio*debugger.Itisadebugsolutiontargetedspecificallyatthreadedandmulticorebasedprograms.Itsadvancedfeaturesprovideeasyaccesstothethread-specificpropertiesoftheprogramundertest.6

6、英特爾ParallelAmplifier的使用方法英特爾ParallelAmplifier性能分析器主要目的是對熱點、并發(fā)性和自鎖等待進行分析的，其中支持斷點調(diào)試和比較器，在并行程序的調(diào)試中可以靈活應用。如圖6-1所示，可以在菜單欄里工具的下拉菜單上單擊啟動；也可以在visualstudio環(huán)境下使用工具條快速啟動如圖6-2所示。圖6-1Amplifier工具圖標圖6-2Amplifier工具條1、創(chuàng)建“分析”項目點擊工具》Intel@ParallelAmplifier2011》AnalyzeAs》Hotspots、ConcurrencyorLocksandWaits(三個選項可選)。啟動熱點分析而且自動創(chuàng)建名默認為“***hs.ampl”。熱點分析項目，項目2、分析結(jié)果分析結(jié)果如圖6-3所示。如圖6-3熱點分析結(jié)果其中表示獲取分析數(shù)據(jù)的日志；表示分析獲取的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，包括程序消耗的時間、熱點位置和程序運行的計算機環(huán)境參數(shù)等如圖6-4Summary結(jié)果；和顯示從上到下和從下到上的函數(shù)調(diào)用關(guān)系和運行情況。圖6-5是工具使用基本流程圖。7圖6-4Summary結(jié)果圖6-5工具使用基本流程圖87、英特爾ParallelInspector的使用方法Intel?ParallelInspector是一個串行多線程錯誤檢查分析工具，主要用于發(fā)現(xiàn)具有危險性的內(nèi)存泄露、數(shù)