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5-CPU调度5.21

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（操作系统原理 & Operating System Concepts 第五章）G 基本概念G 调度准则G 调度算法I 5.2 CPU调度与程序优化G 为何要优

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2019年11月

Operating Systems

刘川意

副教授

哈尔滨工业大学（深圳）

! 5.1 CPU调度基本概念与调度算法

（操作系统原理 & Operating System Concepts 第五章）

" 基本概念

" 调度准则

" 调度算法

! 5.2 CPU调度与程序优化

（CSAPP第五章5.1-5.10）

" 为何要优化代码

" ⼀般优化⽅式（GCC –O1）

" Optimization Blockers（需要⼈⼯优化）

" 深⼊理解现代处理器

" 优化⽅法1：循环展开 Unrolling

" 优化⽅法2：累加提⾼并⾏性 Accumulating

Module 5：CPU调度（Schedule）与优化（Optimization）

代码优化问题

! 设有long f() 函数，A、B代码B效率高，那么~

! A代码能否优化为B？？？

初看上去两个过程计算的都是相同的结果，但是func2 只调用 f 一次，而func1

调用 f 四次。以func1作为源代码时，会很想产生func2风格的代码。

考虑如下代码呢？

1. long func1(){

2. return f()+f()+f()+f();

3. }

1. long func2(){

2. return 4*f();

3. }

1.long counter = 0;

2.long f(){

3. return counter ++;

4.}

func.c

Performance Realities

! There’s more to performance than asymptotic complexity

! Constant factors matter too!

" Easily see 10:1 performance range depending on how code is written

" Must optimize at multiple levels:

4 algorithm, data representations, procedures, and loops

! Must understand system to optimize performance

" How programs are compiled and executed

" How modern processors + memory systems operate

" How to measure program performance and identify bottlenecks

" How to improve performance without destroying code modularity and

generality

性能问题>=时间复杂度问题

程序如何编译执行

处理器调度与内存知识

衡量程序性能并确定瓶颈

Optimizing Compilers

! Provide efficient mapping of program to machine

" register allocation 寄存器分配

" code selection and ordering (scheduling) 代码选择和排序

" dead code elimination 消除无用代码

" eliminating minor inefficiencies 解决一些小的低效问题

! Don’t (usually) improve asymptotic efficiency

" up to programmer to select best overall algorithm

" big-O savings are (often) more important than constant factors

4 but constant factors also matter

! Have difficulty overcoming “optimization blockers”

" potential memory aliasing

" potential procedure calls

有GCC优化干不了的

提供程序到机器码的有效映射

不必要的内存引用

不必要的过程调用

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罗小熙

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