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目次
商品簡介
《計算機科學叢書：多處理器編程的藝術（修訂版）》從原理和實踐兩個方面全面闡述了多處理器編程的指導原則，包含編制高效的多處理器程序所必備的算法技術。此外，附錄提供了採用其他程序設計語言包（如C#、C及C++的PThreads庫）進行編程的相關背景知識以及硬件基礎知識。
《計算機科學叢書：多處理器編程的藝術（修訂版）》適合作為高等院校計算機及相關專業高年級本科生及研究生的教材，同時也可作為相關技術人員的參考書。
《計算機科學叢書：多處理器編程的藝術（修訂版）》適合作為高等院校計算機及相關專業高年級本科生及研究生的教材，同時也可作為相關技術人員的參考書。
名人/編輯推薦
工業界稱為多核的多處理器機器正迅速地滲入計算的各個領域。多處理器編程要求理解新型計算原理、算法及編程工具，至今很少有人能夠精通這門編程藝術。
現今，大多數工程技術人員都是通過艱辛的反復實踐、求助有經驗的朋友來學習多處理器編程技巧。《多處理器編程的藝術（修訂版）》這本最新的權威著作致力于改變這種狀況，作者赫利希、謝菲特全面闡述了多處理器編程的指導原則。介紹了編制高效的多處理器程序所必備的算法技術。了解本書所涵蓋的多處理器編程關鍵問題將使在校學生以及相關技術人員受益匪淺。
現今，大多數工程技術人員都是通過艱辛的反復實踐、求助有經驗的朋友來學習多處理器編程技巧。《多處理器編程的藝術（修訂版）》這本最新的權威著作致力于改變這種狀況，作者赫利希、謝菲特全面闡述了多處理器編程的指導原則。介紹了編制高效的多處理器程序所必備的算法技術。了解本書所涵蓋的多處理器編程關鍵問題將使在校學生以及相關技術人員受益匪淺。
目次
出版者的話
譯者序
前言
教學建議
第1章 引言
1.1 共享對象和同步
1.2 生活實例
1.2.1 互斥特性
1.2.2 道德
1.3 生產者-消費者問題
1.4 讀者-寫者問題
1.5 並行的困境
1.6 並行程序設計
1.7 本章注釋
1.8 習題
第一部分 原理
第2章 互斥
2.1 時間
2.2 臨界區
2.3 雙線程解決方案
2.3.1 LockOne類
2.3.2 LockTwo類
2.3.3 Peterson鎖
2.4 過濾鎖
2.5 公平性
2.6 Bakery算法
2.7 有界時間戳
2.8 存儲單元數量的下界
2.9 本章注釋
2.10 習題
第3章 併發對象
3.1 併發性與正確性
3.2 順序對象
3.3 靜態一致性
3.4 順序一致性
3.5 可線性化性
3.5.1 可線性化點
3.5.2 評析
3.6 形式化定義
3.6.1 可線性化性
3.6.2 可線性化性的複合性
3.6.3 非阻塞特性
3.7 演進條件
3.8 Java存儲器模型
3.8.1 鎖和同步塊
3.8.2 volatile域
3.8.3 final域
3.9 評析
3.10 本章注釋
3.11 習題
第4章 共享存儲器基礎
4.1 寄存器空間
4.2 寄存器構造
4.2.1 MRSW安全寄存器
4.2.2 MRSW規則布爾寄存器
4.2.3 M-值MRSW規則寄存器
4.2.4 SRSW原子寄存器
4.2.5 MRSW原子寄存器
4.2.6 MRMW原子寄存器
4.3 原子快照
4.3.1 無障礙快照
4.3.2 無等待快照
4.3.3 正確性證明
4.4 本章注釋
4.5 習題
第5章 同步原子操作的相對能力
5.1 一致數
5.2 原子寄存器
5.3 一致性協議
5.4 FIFO隊列
5.5 多重賦值對象
5.6 讀-改-寫操作
5.7 Common2RMW操作
5.8 compareAndSet（）操作
5.9 本章注釋
5.10 題
第6章 一致性的通用性
6.1 引言
6.2 通用性
6.3 一種通用的無鎖構造
6.4 一種通用的無等待構造
6.5 本章注釋
6.6 習題
第二部分 實踐
第7章 自旋鎖與爭用
7.1 實際問題
7.2 測試-設置鎖
7.3 再論基於TAS的自旋鎖
7.4 指數後退
7.5 隊列鎖
7.5.1 基於數組的鎖
7.5.2 CLH隊列鎖
7.5.3 MCS隊列鎖
7.6 時限隊列鎖
7.7 複合鎖
7.8 層次鎖
7.8.1 層次後退鎖
7.8.2 層次CLH隊列鎖
7.9 由一個鎖管理所有的鎖
7.10 本章注釋
7.11 習題
第8章 管程和阻塞同步
8.1 引言
8.2 管程鎖和條件
8.2.1 條件
8.2.2 喚醒丟失問題
8.3 讀者-寫者鎖
8.3.1 簡單的讀者-寫者鎖
8.3.2 公平的讀者-寫者鎖
8.4 我們的可重入鎖
8.5 信號量
8.6 本章注釋
8.7 習題
第9章 鏈表：鎖的作用
9.1 引言
9.2 基於鏈表的集合
9.3 併發推理
9.4 粗粒度同步
9.5 細粒度同步
9.6 樂觀同步
9.7 惰性同步
9.8 非阻塞同步
9.9 討論
9.10 本章注釋
9.11 習題
第10章 並行隊列和ABA問題
10.1 引言
10.2 隊列
10.3 部分有界隊列
10.4 完全無界隊列
10.5 無鎖的無界隊列
10.6 內存回收和ABA問題
10.7 雙重數據結構
10.8 本章注釋
10.9 習題
第11章 併發棧和消除
11.1 引言
11.2 無鎖的無界棧
11.3 消除
11.4 後退消除棧
11.4.1 無鎖交換機
11.4.2 消除數組
11.5 本章注釋
11.6 習題
第12章 計數、排序和分布式協作
12.1 引言
12.2 共享計數
12.3 軟件組合
12.3.1 概述
12.3.2 一個擴展實例
12.3.3 性能和健壯性
12.4 靜態一致池和計數器
12.5 計數網
12.5.1 可計數網
12.5.2 雙調計數網
12.5.3 性能和流水線
12.6 衍射樹
12.7 並行排序
12.8 排序網
12.9 樣本排序
12.10 分布式協作
12.11 本章注釋
12.12 習題
第13章 併發哈希和固有並行
13.1 引言
13.2 封閉地址哈希集
13.2.1 粗粒度哈希集
13.2.2 空間分帶哈希集
13.2.3 細粒度哈希集
13.3 無鎖哈希集
13.3.1 遞歸有序劃分
13.3.2 BucketList類
13.3.3 LockFreeHashSet類
13.4 開放地址哈希集
13.4.1 Cuckoo哈希
13.4.2 併發Cuckoo哈希
13.4.3 空間分帶的併發Cuckoo哈希
13.4.4 細粒度的併發Cuckoo哈希集
13.5 本章注釋
13.6 習題
第14章 跳表和平衡查找
14.1 引言
14.2 順序跳表
14.3 基於鎖的併發跳表
14.3.1 簡介
14.3.2 算法
14.4 無鎖併發跳表
14.4.1 簡介
14.4.2 算法細節
14.5 併發跳表
14.6 本章注釋
14.7 習題
第15章 優先級隊列
15.1 引言
15.2 基於數組的有界優先級隊列
15.3 基於樹的有界優先級隊列
15.4 基於堆的無界優先級隊列
15.4.1 順序堆
15.4.2 併發堆
15.5 基於跳表的無界優先級隊列
15.6 本章注釋
15.7 習題
第16章 異步執行、調度和工作分配
16.1 引言
16.2 並行分析
16.3 多處理器的實際調度
16.4 工作分配
16.4.1 工作竊取
16.4.2 屈從和多道程序設計
16.5 工作竊取雙端隊列
16.5.1 有界工作竊取雙端隊列
16.5.2 無界工作竊取雙端隊列
16.5.3 工作平衡
16.6 本章注釋
16.7 習題
第17章 障礙
17.1 引言
17.2 障礙實現
17.3 語義換向障礙
17.4 組合樹障礙
17.5 靜態樹障礙
17.6 終止檢測障礙
17.7 本章注釋
17.8 習題
第18章 事務內存
18.1 引言
18.1.1 關於鎖的問題
18.1.2 關於compareAndSet（）的問題
18.1.3 關於複合性的問題
18.1.4 我們能做什麼
18.2 事務和原子性
18.3 軟事務內存
18.3.1 事務和事務線程
18.3.2 僵屍事務和一致性
18.3.3 原子對象
18.3.4 如何演進
18.3.5 爭用管理器
18.3.6 原子對象的實現
18.3.7 無干擾原子對象
18.3.8 基於鎖的原子對象
18.4 硬事務內存
18.4.1 緩存一致性
18.4.2 事務緩存一致性
18.4.3 改進
18.5 本章注釋
18.6 習題
第三部分 附錄
附錄A 軟件基礎
附錄B 硬件基礎
參考文獻
索引
譯者序
前言
教學建議
第1章 引言
1.1 共享對象和同步
1.2 生活實例
1.2.1 互斥特性
1.2.2 道德
1.3 生產者-消費者問題
1.4 讀者-寫者問題
1.5 並行的困境
1.6 並行程序設計
1.7 本章注釋
1.8 習題
第一部分 原理
第2章 互斥
2.1 時間
2.2 臨界區
2.3 雙線程解決方案
2.3.1 LockOne類
2.3.2 LockTwo類
2.3.3 Peterson鎖
2.4 過濾鎖
2.5 公平性
2.6 Bakery算法
2.7 有界時間戳
2.8 存儲單元數量的下界
2.9 本章注釋
2.10 習題
第3章 併發對象
3.1 併發性與正確性
3.2 順序對象
3.3 靜態一致性
3.4 順序一致性
3.5 可線性化性
3.5.1 可線性化點
3.5.2 評析
3.6 形式化定義
3.6.1 可線性化性
3.6.2 可線性化性的複合性
3.6.3 非阻塞特性
3.7 演進條件
3.8 Java存儲器模型
3.8.1 鎖和同步塊
3.8.2 volatile域
3.8.3 final域
3.9 評析
3.10 本章注釋
3.11 習題
第4章 共享存儲器基礎
4.1 寄存器空間
4.2 寄存器構造
4.2.1 MRSW安全寄存器
4.2.2 MRSW規則布爾寄存器
4.2.3 M-值MRSW規則寄存器
4.2.4 SRSW原子寄存器
4.2.5 MRSW原子寄存器
4.2.6 MRMW原子寄存器
4.3 原子快照
4.3.1 無障礙快照
4.3.2 無等待快照
4.3.3 正確性證明
4.4 本章注釋
4.5 習題
第5章 同步原子操作的相對能力
5.1 一致數
5.2 原子寄存器
5.3 一致性協議
5.4 FIFO隊列
5.5 多重賦值對象
5.6 讀-改-寫操作
5.7 Common2RMW操作
5.8 compareAndSet（）操作
5.9 本章注釋
5.10 題
第6章 一致性的通用性
6.1 引言
6.2 通用性
6.3 一種通用的無鎖構造
6.4 一種通用的無等待構造
6.5 本章注釋
6.6 習題
第二部分 實踐
第7章 自旋鎖與爭用
7.1 實際問題
7.2 測試-設置鎖
7.3 再論基於TAS的自旋鎖
7.4 指數後退
7.5 隊列鎖
7.5.1 基於數組的鎖
7.5.2 CLH隊列鎖
7.5.3 MCS隊列鎖
7.6 時限隊列鎖
7.7 複合鎖
7.8 層次鎖
7.8.1 層次後退鎖
7.8.2 層次CLH隊列鎖
7.9 由一個鎖管理所有的鎖
7.10 本章注釋
7.11 習題
第8章 管程和阻塞同步
8.1 引言
8.2 管程鎖和條件
8.2.1 條件
8.2.2 喚醒丟失問題
8.3 讀者-寫者鎖
8.3.1 簡單的讀者-寫者鎖
8.3.2 公平的讀者-寫者鎖
8.4 我們的可重入鎖
8.5 信號量
8.6 本章注釋
8.7 習題
第9章 鏈表：鎖的作用
9.1 引言
9.2 基於鏈表的集合
9.3 併發推理
9.4 粗粒度同步
9.5 細粒度同步
9.6 樂觀同步
9.7 惰性同步
9.8 非阻塞同步
9.9 討論
9.10 本章注釋
9.11 習題
第10章 並行隊列和ABA問題
10.1 引言
10.2 隊列
10.3 部分有界隊列
10.4 完全無界隊列
10.5 無鎖的無界隊列
10.6 內存回收和ABA問題
10.7 雙重數據結構
10.8 本章注釋
10.9 習題
第11章 併發棧和消除
11.1 引言
11.2 無鎖的無界棧
11.3 消除
11.4 後退消除棧
11.4.1 無鎖交換機
11.4.2 消除數組
11.5 本章注釋
11.6 習題
第12章 計數、排序和分布式協作
12.1 引言
12.2 共享計數
12.3 軟件組合
12.3.1 概述
12.3.2 一個擴展實例
12.3.3 性能和健壯性
12.4 靜態一致池和計數器
12.5 計數網
12.5.1 可計數網
12.5.2 雙調計數網
12.5.3 性能和流水線
12.6 衍射樹
12.7 並行排序
12.8 排序網
12.9 樣本排序
12.10 分布式協作
12.11 本章注釋
12.12 習題
第13章 併發哈希和固有並行
13.1 引言
13.2 封閉地址哈希集
13.2.1 粗粒度哈希集
13.2.2 空間分帶哈希集
13.2.3 細粒度哈希集
13.3 無鎖哈希集
13.3.1 遞歸有序劃分
13.3.2 BucketList類
13.3.3 LockFreeHashSet類
13.4 開放地址哈希集
13.4.1 Cuckoo哈希
13.4.2 併發Cuckoo哈希
13.4.3 空間分帶的併發Cuckoo哈希
13.4.4 細粒度的併發Cuckoo哈希集
13.5 本章注釋
13.6 習題
第14章 跳表和平衡查找
14.1 引言
14.2 順序跳表
14.3 基於鎖的併發跳表
14.3.1 簡介
14.3.2 算法
14.4 無鎖併發跳表
14.4.1 簡介
14.4.2 算法細節
14.5 併發跳表
14.6 本章注釋
14.7 習題
第15章 優先級隊列
15.1 引言
15.2 基於數組的有界優先級隊列
15.3 基於樹的有界優先級隊列
15.4 基於堆的無界優先級隊列
15.4.1 順序堆
15.4.2 併發堆
15.5 基於跳表的無界優先級隊列
15.6 本章注釋
15.7 習題
第16章 異步執行、調度和工作分配
16.1 引言
16.2 並行分析
16.3 多處理器的實際調度
16.4 工作分配
16.4.1 工作竊取
16.4.2 屈從和多道程序設計
16.5 工作竊取雙端隊列
16.5.1 有界工作竊取雙端隊列
16.5.2 無界工作竊取雙端隊列
16.5.3 工作平衡
16.6 本章注釋
16.7 習題
第17章 障礙
17.1 引言
17.2 障礙實現
17.3 語義換向障礙
17.4 組合樹障礙
17.5 靜態樹障礙
17.6 終止檢測障礙
17.7 本章注釋
17.8 習題
第18章 事務內存
18.1 引言
18.1.1 關於鎖的問題
18.1.2 關於compareAndSet（）的問題
18.1.3 關於複合性的問題
18.1.4 我們能做什麼
18.2 事務和原子性
18.3 軟事務內存
18.3.1 事務和事務線程
18.3.2 僵屍事務和一致性
18.3.3 原子對象
18.3.4 如何演進
18.3.5 爭用管理器
18.3.6 原子對象的實現
18.3.7 無干擾原子對象
18.3.8 基於鎖的原子對象
18.4 硬事務內存
18.4.1 緩存一致性
18.4.2 事務緩存一致性
18.4.3 改進
18.5 本章注釋
18.6 習題
第三部分 附錄
附錄A 軟件基礎
附錄B 硬件基礎
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