Cell BE处理器编程指南

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出版者:
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页数:388
译者:
出版时间:2008-7
价格:59.00元
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isbn号码:9787121066566
丛书系列:IBM中国开发中心系列
图书标签:
  • 计算机
  • Cell BE
  • 处理器
  • 编程
  • 并行计算
  • 高性能计算
  • 嵌入式系统
  • 游戏开发
  • IBM
  • PowerPC
  • 多核处理器
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具体描述

《Cell BE处理器编程指南》是针对Cell BE处理器的编程指南。主要介绍了Cell BE的体系结构、开发环境及针对CellBE进行软件开发的技术细节、性能分析和高级技巧。《Cell BE处理器编程指南》涉及Cell BE处理器开发的低、中、高三个级别的话题,可以使读者从零开始进入Cell BE处理器的世界并成为Cell BE软件开发的专家。相信通过《Cell BE处理器编程指南》,读者可以更加深入地了解Cell BE的革命性架构及Cell BE编程所能实现的巨大的计算能力。

全书由三部分组成,第一部分简要介绍Cell BE。首先简单地介绍了Cell BE的历史、设计思想,然后对体系结构进行了展开的介绍,最后介绍了Cell BE的编程语言和工具等。第二部分介绍了与编程相关的细节。包括Cell上的线程、SIMD、直接内存传输(DMA)、多处理器之间的同步与通信、性能测试工具、性能的分析及优化,并结合实例进行了讲解。第三部分讲述Cell BE编程的高级技巧。介绍了一些高级的编程模型,如ALF,还讲述了如何在Cell BE上进行调试,以及一些常见错误等。

《Cell BE处理器编程指南》适用于有一定C/C++语言基础,并有一定计算机体系结构基础的技术人员,也可以作为高等院校计算机相关专业学生的教学参考书。

作者简介

目录信息

读后感

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比较适合想了解CELL体系结构及并行编程方法的人。 书是在图书馆借的,说实话,仅仅作为一本将公开文档翻译过来就公然卖59大洋的书,价格也忒贵了点,当然,后面还有一本价钱高达128块的Cell/B.E. 处理器编程手册(仅仅是把英文手册翻译了一遍)伺候着,所以相较之下,也还说得...

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用户评价

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这本书的封面设计着实抓人眼球,那种深邃的蓝与电路板的绿色交织在一起,立刻就给人一种专业、硬核的感觉。我本以为会是一本标准的教科书,堆满了枯燥的理论公式和晦涩难懂的汇编指令。然而,翻开第一页,我发现作者的叙述方式非常接地气。他没有一开始就抛出复杂的寄存器和内存映射,而是从一个宏大的视角切入,探讨了现代嵌入式系统设计哲学。他花了相当大的篇幅来阐述“自顶向下”的设计思路,强调理解系统级需求的重要性,这与我以往接触的、总是陷于底层细节的资料形成了鲜明对比。特别是关于功耗优化和实时性保障的章节,作者并没有停留在“应该优化”的层面,而是通过一系列生动的案例分析,展示了在实际产品周期中,如何权衡性能与能耗的取舍。例如,书中对不同时钟门控策略的优劣对比,分析得极其透彻,甚至涉及到了不同制造工艺对时序影响的微妙差别。对于我这样刚从学院派过渡到工业界的新人来说,这种实战经验的分享,比任何纯理论推导都来得宝贵。这本书的价值,首先在于它提供了一个构建完整认知框架的基石,让我对处理器的“行为”有了更深层次的敬畏与理解。

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让我感到惊喜的是,这本书对并行处理和流水线技术的解读,远超出了我对一般处理器编程指南的预期。它没有把多核并行当作一个独立的章节来处理,而是巧妙地将指令预取、分支预测和乱序执行的概念,融入到了单个指令的执行分析中。作者花费了大量篇幅来解释,为什么某些看似合理的代码结构,在流水线深处会导致“气泡”的产生,从而扼杀性能。书中对条件跳转指令(Branch Instruction)的预测失败惩罚,进行了细致入微的量化分析,并提供了一套“无分支编程”的实践技巧。这种技巧不仅仅是简单的查表替换,而是涉及到指令级别的重新排序和操作合并,目的在于保持流水线的满负荷运行。对于需要处理大量信号处理或图形渲染任务的工程师来说,掌握这些微观层面的优化至关重要。这本书的厉害之处在于,它把一个黑箱的硬件加速单元,变成了一个可以被精确控制和优化的实体,而不是一个只能被动接受调度的“魔法盒子”。

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读完关于中断向量表和异常处理的章节后,我简直有种豁然开朗的感觉。之前总觉得这些机制是操作系统黑箱操作的一部分,知其然不知其所以然。这本书却像一把精密的解剖刀,将整个流程剖析得丝丝入扣。它不仅讲解了硬件是如何响应中断请求的物理过程,更深入探讨了不同优先级中断嵌套时的上下文保存与恢复机制的效率考量。书中特别用了一小节来讨论在一个高负载、多并发的环境下,如何通过预先设置的最小化延迟栈帧,来避免不必要的寄存器备份,从而榨取那宝贵的几个时钟周期。这种对性能极限的追求,是教科书里绝不会提及的。更令人称道的是,作者在讲解完理论后,立刻给出了一个基于C语言和少量内联汇编实现的最小化中断服务例程(ISR)示例。这个例子清晰地展示了,如何安全、高效地处理共享资源,避免竞态条件,并且设计者似乎还考虑到了代码的可移植性,这在许多同类书籍中是缺失的。这本书的深度,恰恰在于它没有被纯粹的理论束缚,而是紧密贴合了工程师们在追求极致性能时会遇到的实际痛点。

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这本书在数据缓存和内存访问模式优化这部分内容,简直是为资深嵌入式架构师量身定制的“内功心法”。它没有简单地罗列Cache的工作原理(L1、L2的命中率、写回策略等),而是着重于“如何编写代码来迎合Cache”。作者引入了“伪指令集”的概念,通过对实际运行时的指令流分析,来预测和优化Cache的行为。我印象特别深刻的是关于“空间局部性”和“时间局部性”的阐述,作者用一个复杂的矩阵乘法为例,展示了朴素的嵌套循环与经过数据重排后的循环在性能上的巨大鸿沟,并精确计算了后者在不同Cache Line大小下的性能提升百分比。这不仅仅是理论上的演示,书中还提供了相关的性能分析工具的使用指南,教你如何用实际的硬件计数器来验证自己的优化效果。读完这部分,我才真正明白,为什么有些代码在看似效率不高的情况下,运行速度反而奇快——那是因为编写者深刻理解了处理器对内存访问的偏好。对于追求毫秒乃至微秒级响应的领域,这本书的这部分内容简直是“必读圣经”。

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最后要提的是,本书在调试和故障排查方面的经验分享,体现了极高的职业素养。它并没有停留在使用标准JTAG调试器进行断点设置这些基础操作上,而是探讨了在极端情况下,如何利用处理器内部的错误报告机制和自检模块(BIST)来定位那些难以重现的硬件级故障。书中详细介绍了“看门狗定时器”在不同工作模式下的陷阱,以及如何设计一个能捕获瞬时错误的、基于事件触发的日志系统。作者分享了几个他自己在实际项目中遇到的、代码逻辑完全正确却因底层硬件时序问题导致系统崩溃的“诡异”案例,并给出了对应的解决方案。这种基于血泪教训总结出的经验,对于任何一个需要在野外(Field)维护复杂嵌入式系统的工程师而言,都是无价之宝。它教会我的不仅是如何让程序跑起来,更重要的是,如何在它出问题时,能够快速、准确地定位到最底层的根源。这本书的实用价值,贯穿了从设计、编码、优化到最终维护的整个生命周期。

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