parallelstudio工具学习总结

Intel@ParallelStudio2011简介目录Intel@ParallelStudio2011简介.......................................................................................................11、ParallelStudio并行程序开发套件的目的：............................................................................22、ParallelStudio并行程序开发套件的组成：............................................................................23、开发套件里四个工具的功能简介.............................................................................................33、1英特尔ParallelAdvisor（辅助创建多线程）..............................................................33、2英特尔ParallelComposer（创建器）..........................................................................33、3英特尔ParallelAmplifier（分析器）...........................................................................33、4英特尔ParallelInspector（检查器）............................................................................34、英特尔ParallelAdvisor的使用方法........................................................................................45、英特尔ParallelComposer的使用方法.....................................................................................66、英特尔ParallelAmplifier的使用方法.....................................................................................77、英特尔ParallelInspector的使用方法......................................................................................91

1、ParallelStudio并行程序开发套件的目的：旨在为基于MicrosoftVisualStudio的C与C++程序开发各阶段提供简单、高效的ParallelStudio工具，提高应用程序在英特尔多核处理器上的性能。2、ParallelStudio并行程序开发套件的组成：由英特尔ParallelAdvisor、英特尔ParallelComposer、英特尔ParallelAmplifier和英特尔ParallelInspector四个工具的组成（如图2-1），每一款既可各自独立使用，也可一起使用，可快速满足开发人员的并行程序开发需求。图2-1安装Intel@ParallelStudio2011所有套件目录在安装的过程中，需要注意在Intel@ParallelStudio2011官方网站上申请试用，通过邮件的指定地址下载，然后一键安装就行，默认的安装目录在C盘。Intel@ParallelStudio2011官方IP地址为：/en-us/articles/intel-parallel-studio-home/图2-2在visualstudio2010的环境下工具图标位置安装后如图2-2所示，Intel@ParallelStudio2011工具套件会自动的和visualstudio2010结合，在visualstudio环境里显示功能图标，也可以在菜单里的工具下显示。23、开发套件里四个工具的功能简介3、1英特尔ParallelAdvisor（辅助创建多线程）对已有的串行程序进行分析，辅助改造和设计多线程并行程序。主要有两点:1、寻找适合并行程序的点；2、提供添加并行程序的向导。3、2英特尔ParallelComposer（创建器）此工具捆绑了“英特尔®C++编译器、英特尔®线程构建模块”（英特尔®TBB）、“英特尔®集成性能基元”及“英特尔®ParallelDebuggerExtension”。此工具使得TBB能够更容易的和visualstudio进行兼容，提高开发效率。3、3英特尔ParallelAmplifier（分析器）英特尔®ParallelAmplifier有三种分析类型，旨在让以不同角度深入了解程序性能。主要有热点分析、并发性分析和锁定和等待，主要运用在性能分析上。以下是相关摘录。每个层面的分析都收集了相应的信息。具体说明如下。第一类分析，即热点(Hotspots)，是最初级的分析。运行它所需时间与正常运行应用程序（无英特尔®ParallelAmplifier）的时间相同。在执行应用程序时，英特尔ParallelAmplifier的数据收集器将定期采样。每次采样时，收集器与操作系统协作使程序中断，同时采集数据。它记录执行应用程序的各个CPU核心的指令指针(IP)和调用栈（保存为O/S数据结构的一部分）。一旦应用程序执行完毕，英特尔ParallelAmplifier获取全部IP采样，并使用它们计算出每个函数的运行时间，再用所有调用栈采样为整个程序创建一棵调用树。为创建热点列表和调用树，英特尔ParallelAmplifier还会使用存储在程序调试数据库（.pdb文件）中的程序数据和指令空间的信息。第二类分析，即并发性(Concurrency)，其工作方式与热点相似，但收集信息更多。它也记录应用程序各线程在各种状态下的数据，如运行、准备就绪和阻塞。一旦集齐所有采样，英特尔ParallelAmplifier将对数据进行分析，以确定应用程序各线程处于活动状态的时间的百分比。这叫做并行级别(ConcurrencyLevel)，已分解至每个函数。理想情况下，应用程序的并行级别应该与系统的处理器数目一致，即英特尔ParallelAmplifier所谓的完全利用(FullyUtilized)。最后一类分析称为锁定和等待(LocksandWaits)，是最消耗处理器时间的一种分析。应用程序在被基于锁定和等待的分析时可能需要较长的运行时间，这就是消耗处理器时间的原因。除收集上述数据之外，英特尔ParallelAmplifier还将向已编译的程序添加指令。这些指令将被置于程序中使用线程和同步API调用的位置，目的是测量线程处于非活跃状态时的等待时间。此计时信息与.pdb文件中的符号信息相结合，即可创建出应用程序等待位置和等待对象的图表。锁和其他可能造成线程等待的结构被称作同步对象(SynchronizationObjects)。运行此分析后，英特尔ParallelAmplifier将显示一张同步对象列表，包括各自等待时间以及在等待期间应用程序的并发性。3、4英特尔ParallelInspector（检查器）对已经完成的并行程序进行检查，1、检查内存的泄露和冲突问题；2、检查数据冲突和死锁问题。3

4、英特尔ParallelAdvisor的使用方法如图4-1所示，Advisor的所有工具图标，第一个为“开始帮助文档”，帮助学习用的，第二个为“工作流程”，点击可打开Advisor应用对话框，其余四个都会在Advisor应用对话框里出现（如图4-2），作为对串行程序分析用。调查分析、适应性分析（兼容性分析）、正确性分析和报告总结。图4-1Advisor的工具图标图4-2、Advisor应用对话框首先，单击surveytarget，运行collectsurveydata，对程序进行分析。分析后的结果如图4-3所示，其中主要显示程序运行时的分析结果，分析可实现的并行结果；主要显示程序运行中函数的调用关系、运行总时间、函数运行时间和相应函数的源代码位置（双击可查看相应的源代码），分析可添加并行程序的位置；主要显示串行程序并行化方法4的合理性（兼容性、适应性）；确性，防止出现数据冲突等情况。主要显示串行程序并行化方法的正图4-3Advisor分析结果和的情况下，需要重新运行一下，获取注意：在运行数据，即单击和。附图4-4为Advisor工具的使用时的大概流程图。图4-4Advisor工具的使用流程图55、英特尔ParallelComposer的使用方法因特尔ParallelComposer2011是一个综合的软件开发工具包，包括下面四个开发工具单元：英特尔®C++编译器（Intel®C++Compiler）英特尔®线程构建模块（Intel®ThreadingBuildingBlocks）英特尔®集成性能基元（Intel®IntegratedPerformancePrimitives）英特尔®ParallelDebuggerExtension这四个工具单元是最重要的单元，因为它们参与程序的链接和编译过程，决定了程序在编译过程中的效率问题，因此使用它们编译出来的程序，只有在Intel的微处理器上效果才会更好（Intel公司声明）。1、英特尔®C++编译器是Intel公司自己的编译器，在安装过程中已经安装好了，使用的方法就是通过Project>IntelParallelComposer2011>UseIntelC++编译已经编写好的程序即可。2、英特尔®线程构建模块和英特尔®集成性能基元是Intel公司自己的工具库，通过在源程序中调用它们的类函数调用，在这里就不再详细说明。另外注意英特尔®集成性能基元主要应用于图像处理中。3、英特尔®ParallelDebuggerExtension主要是为了VisualStudio2010的调试和ParallelStudio2011的调试兼容而添加的可扩展的集成图像用户口接。它解决了多核多线程编程的调试问题，发展的已经趋于成熟，一般默认使用，不需要特别关注。TheIntel®ParallelDebuggerExtensionprovidesfullyintegratedgraphicaluserinterfaceextensionoftheMicrosoftVisualStudio*debugger.Itisadebugsolutiontargetedspecificallyatthreadedandmulticorebasedprograms.Itsadvancedfeaturesprovideeasyaccesstothethread-specificpropertiesoftheprogramundertest.6

6、英特尔ParallelAmplifier的使用方法英特尔ParallelAmplifier性能分析器主要目的是对热点、并发性和自锁等待进行分析的，其中支持断点调试和比较器，在并行程序的调试中可以灵活应用。如图6-1所示，可以在菜单栏里工具的下拉菜单上单击启动；也可以在visualstudio环境下使用工具条快速启动如图6-2所示。图6-1Amplifier工具图标图6-2Amplifier工具条1、创建“分析”项目点击工具》Intel@ParallelAmplifier2011》AnalyzeAs》Hotspots、ConcurrencyorLocksandWaits(三个选项可选)。启动热点分析而且自动创建名默认为“***hs.ampl”。热点分析项目，项目2、分析结果分析结果如图6-3所示。如图6-3热点分析结果其中表示获取分析数据的日志；表示分析获取的数据统计，包括程序消耗的时间、热点位置和程序运行的计算机环境参数等如图6-4Summary结果；和显示从上到下和从下到上的函数调用关系和运行情况。图6-5是工具使用基本流程图。7图6-4Summary结果图6-5工具使用基本流程图87、英特尔ParallelInspector的使用方法Intel®ParallelInspector是一个串行多线程错误检查分析工具，主要用于发现具有危险性的内存泄露、数