本书是“电子信息与电气学科规划教材”之一，全书共分11个章节，主要对基于多核平台的嵌入式系统设计方法作了介绍，具体内容包括从多处理器系统到多核系统、程序性能评估方法、多核程序设计基础、多核信号处理下的IPP技术等。该书可供各大专院校作为教材使用，也可供从事相关工作的人员作为参考用书使用。

本书主要介绍多线程编程及其处理方法、自动并行化程序设计、Intel的IPP性能原语用于信号处理、多核程序设计的评估和调试方法、多核平台程序设计的任务分解和函数分解方法；线程构建模块的基本算法和高级算法、线程和内存检测工具Inspector的使用和原理、以及热点分析工具Amplifier的原理和应用等。

本书的特点是理论与实践相结合，重在实践能力的培养；书中有大量的源代码可供参考。本书可作为电子信息相关专业高年级本科生和研究生的教材。

第1章 从多处理器系统到多核系统/1

 1.1 板内处理器间的通信/1

 1.2 板间通信/6

 1.3 Intel的嵌入式处理器/9

1.3.1 Intel 186处理器/9

1.3.2 Intel 386TM处理器/10

1.3.3 Intel 486TM处理器/11

1.3.4 Intel奔腾处理器/13

1.3.5 Intel Pentium III处理器/14

1.3.6 Intel Pentium IV 处理器/16

1.3.7 Pentium M处理器/16

1.3.8 双核Intel Xeon 处理器/17

1.3.9 应用于嵌入式计算的英特尔酷睿2双核处理器/17

1.3.10 Quad-Core Intel Xeon Processor 5300系列/18

 1.4 嵌入式发展趋势和近期处理器的影响/18

 1.5 从多CPU系统到多核系统/19

1.5.1 多核处理器的产生原因/19

1.5.2 同构多核和异构多核/21

1.5.3 对称多核和非对称多核/22

1.5.4 多核嵌入式处理器的优点/23

 1.6 本章小结/24

第2章 程序性能评估方法/25

 2.1 性能评估的方法/25

2.1.1 任务粒度因子与锁粒度因子/27

2.1.2 固定式锁竞争中的加速比分析/28

2.1.3 随机锁竞争加速比分析/28

2.1.4 分布式锁竞争的加速比分析/29

 2.2 并行编程的基本概念/30

2.2.1 数据并行/30

2.2.2 任务并行/31

2.2.3 合并数据和任务并行/31

2.2.4 混合方案/32

2.2.5 实现并行/33

2.2.6 可伸缩性与加速比/34

 2.3 本章小结/34

第3章 多核程序设计基础/35

 3.1 多线程技术/37

3.1.1 Win 32/37

3.1.2 多任务/37

3.1.3 线程/38

3.1.4 进程/38

3.1.5 应用程序/39

3.1.6 优先级/39

3.1.7 安全性/39

3.1.8 线程安全/40

 3.2 线程的构成/40

3.2.1 线程状态/41

3.2.2 线程调度/41

3.2.3 线程的切换/42

 3.3 Win32多线程/42

 3.4 PTHREADS/43

 3.5 多线程中的难题/44

3.5.1 竞争条件/44

3.5.2 优先级顶置/44

3.5.3 线程饥饿/45

3.5.4 死锁/45

3.5.5 操作系统解决方案/46

 3.6 多线程的构想/46

3.6.1 线程越多越好/46

3.6.2 线程越多速度越快/47

3.6.3 提高应用程序的健壮性/47

3.6.4 构想的结论/47

 3.7 超线程技术(Hyper-Threading)/48

 3.8 多线程LabVIEW/49

3.8.1 执行子系统/49

3.8.2 运行队列/52

3.8.3 多线程LabVIEW中的DLL/53

3.8.4 线程配置的制定/54

 3.9 LabVIEW线程数估计/56

3.9.1 统一调用或单一子系统应用/59

3.9.2 多子系统应用程序/59

3.9.3 线程的VI优化/60

3.9.4 VI优先权的使用/63

 3.10 LabVIEW中的子程序/65

3.10.1 高速VI/65

3.10.2 LabVIEW数据类型/65

3.10.3 什么时候使用子程序/68

 3.11 本章小结/70

第4章 自动并行化技术/71

 4.1 OpenMP指令和库函数介绍/72

 4.2 OpenMP程序开发/73

4.2.1 fork-join形式的程序/74

4.2.2 SPMD形式的程序/75

 4.3 OpenMP编程模型的运作方式/76

4.3.1 OpenMP并行编程模型/76

4.3.2 使用OpenMP API/77

4.3.3 共享数据与私有数据的比较/78

4.3.4 工作共享结构体/78

4.3.5 使用OpenMP编译/80

4.3.6 OpenMP指令和Linpack基准/81

 4.4 OpenMP语句参考/82

 4.5 本章小结/88

第5章 多核信号处理下的IPP技术/89

 5.1 IPP简介及其使用环境/89

 5.2 Intel IPP的特点和优点/89

 5.3 Intel IPP与其他组件的关系/92

 5.4 Intel IPP编程环境设置与约定/93

 5.5 函数库链接模式/95

5.5.1 选择链接模型/95

5.5.2 动态链接/96

5.5.3 自定义动态链接/98

5.5.4 不带调度的静态链接/99

5.5.5 带调度的静态链接/100

 5.6 配置开发环境/102

5.6.1 Visual C++ 6.0 或Visual C++.net 2003的配置/102

5.6.2 IPP编程基础/105

5.6.3 基于IPP的信号处理技术/108

5.6.4 应用实例/110

 5.7 基于IPP的图像处理技术/112

 5.8 本章小结/114

第6章 Intel线程构建模块/115

 6.1 TBB的基本算法/115

6.1.1 初始化和终止/115

6.1.2 循环并行/116

 6.2 复杂循环并行化/124

6.2.1 再修改代码/124

6.2.2 流水线工作/125

6.2.3 循环总结/130

 6.3 Containers/130

6.3.1 concurrent_hash_map/131

6.3.2 concurrent_vector/134

6.3.3 concurrent_queue/135

6.3.4 容器总结/136

 6.4 互斥现象/136

6.4.1 Mutex Flavor/138

6.4.2 R/W互斥/139

6.4.3 Upgrade/Doengrade/140

6.4.4 Lock Pathologies/140

 6.5 原子操作/141

6.5.1 为什么atomic<T>没有构造函数/143

6.5.2 内存一致性/143

 6.6 Timing/144

 6.7 内存分配/144

 6.8 任务调度程序/145

6.8.1 基于任务的编程/146

6.8.2 实例：Fibonacci 数字/147

6.8.3 任务如何安排工作/149

6.8.4 有用的任务技术/151

6.8.5 任务调度程序总结/156

 6.9 时间片段的消耗/157

 6.10 本章小结/158

第7章 数据分解编程模型/159

 7.1 医疗图像数据检查器/159

 7.2 分析/161

7.2.1 串行优化/161

7.2.2 基准(Benchmark)/161

7.2.3 串行优化结果/162

7.2.4 执行时间表/164

7.2.5 采集调用档案关系图/169

7.2.6 流程图热点/169

7.2.7 循环分类/170

 7.3 设计和实施/171

 7.4 调试/173

7.4.1 AMIDE Loop #1的调试/174

7.4.2 解决调试中的问题/176

 7.5 微调/178

 7.6 本章小结/184

第8章 函数分解编程模型/185

 8.1 Snort/185

8.1.1 Snort概述/185

8.1.2 创建过程/187

 8.2 分析/187

8.2.1 串行优化/187

8.2.2 基准程序/188

8.2.3 串行优化结果/189

8.2.4 执行时间表/190

8.2.5 调用图表/191

 8.3 设计和执行/193

8.3.1 线程化Snort/193

8.3.2 代码修改/193

8.3.3 数据流定位(Flow Pinning)/199

8.3.4 对流定位的代码修改/201

 8.4 过滤虚假错误/208

 8.5 微调/209

 8.6 本章小结/211

第9章 基于Parallel Inspector的调试技术/213

 9.1 基本工作流程/213

 9.2 线程检查/214

9.2.1 选择和创建目标/214

9.2.2 线程错误收集并处理结果数据/215

9.2.3 选择问题集/216

 9.3 实例: Memory Errors Collect和Manage Result Data/219

 9.4 Inspector的推荐编译选项及注意事项/221

 9.5 本章小结/223

第10章 基于Intel Parallel Amplifier的调试技术/224

 10.1 工作流程/225

 10.2 创建应用程序/225

 10.3 热点/228

 10.4 检查并行性/231

 10.5 等待点/233

 10.6 优化程度/234

 10.7 编译选项和注意事项/236

 10.8 本章小结/237

第11章 基于Inter Parallel Advisor Lite的调试技术/238

 11.1 工作流程/238

 11.2 选择并创建一个目标/239

 11.3 profile工具的使用/240

 11.4 使用校正工具和注释/242

 11.5 用并行代码代替注释/245

 11.6 检验并行程序/246

 11.7 本章小结/246

参考文献/247