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並行多核體系結構基礎

為了解決ts縮寫的問題，作者（美）湯孟岩 這樣論述：

雖然多核現在是主流架構，但很少有教科書涵蓋並行多核體系結構。本書填補了這一空白，為研究生或高級本科體系結構課程提供了所有材料，重點是多核處理器的體系結構。這本書也適合作為從事多核程式設計或多核晶片設計的專業人員的參考書。 湯孟岩（Yan Solihin） 北卡羅來納州立大學電子與電腦工程系教授，長期從事電腦體系結構方向的研究工作。研究興趣包括電腦體系結構、電腦系統建模方法和影像處理，在電腦體系結構和性能建模領域發表過大量高水準論文，相關研究受到美國國家自然科學基金、Intel、IBM、Samsung、Tekelec、SunMicrosystems和HP的資助。他於2017年

被選為IEEE會士，並入選了高性能電腦體系結構國際會議（HPCA）名人堂（2015年）。此外，他還長期從事電腦體系結構的教學工作，具有豐富的教學經驗。創立和領導了針對性能、可靠性和安全的體系結構研究小組，並且開源了大量針對多核體系結構性能建模和性能優化的軟體工具。 譯者序 前言 縮寫詞表 第1章 多核體系結構概述 1 1.1 多核體系結構的由來 2 1.2 平行電腦概述 9 1.2.1 平行電腦的Flynn分類法 12 1.2.2 MIMD平行電腦分類 13 1.3 未來的多核體系結構 14 1.4 習題 18 課堂習題 18 課後習題 18 第2章 並行程式設計概述

20 2.1 並行程式性能的限制因素 20 2.2 並行程式設計模型 23 2.2.1 共用存儲與消息傳遞模型的對比 25 2.2.2 一個簡單的例子 26 2.2.3 其他程式設計模型 29 2.3 習題 37 課後習題 37 第3章 共用存儲並行程式設計 39 3.1 並行程式設計的步驟 39 3.2 依賴分析 40 3.2.1 迴圈級依賴分析 42 3.2.2 反覆運算空間遍歷圖和迴圈傳遞依賴圖 42 3.3 識別迴圈結構中的並行任務 45 3.3.1 迴圈反覆運算間的並行和DOALL並行 45 3.3.2 DOACROSS：迴圈反覆運算間的同步並行 46 3.3.3 迴圈中語句間的並

行 48 3.3.4 DOPIPE：迴圈中語句間的流水線並行 50 3.4 識別其他層面的並行 51 3.5 通過演算法知識識別並行 53 3.6 確定變數的範圍 55 3.6.1 私有化 56 3.6.2 歸約變數和操作 57 3.6.3 準則 58 3.7 同步 59 3.8 任務到執行緒的映射 60 3.9 執行緒到處理器的映射 64 3.10 OpenMP概述 67 3.11 習題 72 課堂習題 72 課後習題 77 第4章 針對鏈式資料結構的並行程式設計 79 4.1 LDS並行化所面臨的挑戰 79 4.2 LDS並行化技術 80 4.2.1 計算並行化與遍歷 80 4.2.2

針對資料結構的操作並行化 82 4.3 針對鏈表的並行化技術 89 4.3.1 讀操作之間的並行 89 4.3.2 LDS遍歷中的並行 91 4.3.3 細細微性鎖方法 94 4.4 事務記憶體 98 4.5 習題 99 課堂習題 99 課後習題 101 第5章 存儲層次結構概述 103 5.1 存儲層次的意義 103 5.2 快取記憶體體系結構基礎 104 5.2.1 數據放置策略 105 5.2.2 資料替換策略 109 5.2.3 數據寫策略 111 5.2.4 多級快取記憶體中的包含策略 113 5.2.5 統一/分立/Banked快取記憶體和快取記憶體流水線 117 5.2.6 快

取記憶體定址和旁路轉換緩衝 119 5.2.7 非阻塞式快取記憶體 121 5.3 快取記憶體性能 122 5.3.1 快取記憶體缺失的冪次定律 124 5.3.2 棧距離特性 125 5.3.3 快取記憶體性能指標 126 5.4 預取 127 5.4.1 步長預取和順序預取 128 5.4.2 多處理器系統中的預取 130 5.5 多核體系結構中的快取記憶體設計 130 5.6 快取記憶體的物理組成 131 5.6.1 集中式快取記憶體 131 5.6.2 分散式快取記憶體 133 5.6.3 混合式快取記憶體 133 5.7 快取記憶體的邏輯組成 135 5.7.1 散列函數 139 5

.7.2 改善共用快取記憶體的距離局部性 140 5.7.3 私有快取記憶體結構中的容量共用 141 5.8 案例分析 143 5.8.1 IBM Power7的存儲層次 143 5.8.2 AMD Shanghai和Intel Barcelona處理器存儲層次的比較 146 5.9 習題 148 課堂習題 148 課後習題 150 第6章 共用存儲多處理器簡介 152 6.1 快取一致性問題 153 6.2 存儲一致性問題 155 6.3 同步問題 156 6.4 習題 160 課堂習題 160 課後習題 161 第7章 快取一致性基礎 163 7.1 概述 164 7.2 基於匯流排的

多處理器快取一致性問題 168 7.2.1 “寫直達”緩存的一致性協議 168 7.2.2 “寫回”緩存的MSI協議 170 7.2.3 “寫回”緩存的MESI協議 175 7.2.4 “寫回”緩存的MOESI協議 178 7.2.5 “寫回”緩存基於更新的協議 183 7.3 緩存設計對快取一致性性能的影響 186 7.4 性能及其他實際問題 187 7.4.1 預取和一致性缺失 187 7.4.2 多級緩存 187 7.4.3 偵聽過濾 189 7.5 點對點互連網路上的廣播式協定 189 7.6 習題 203 課堂習題 203 課後習題 207 第8章 對同步的硬體支援 209 8.1

鎖的實現 209 8.1.1 對鎖實現性能的評估 209 8.1.2 對原子指令的需求 210 8.1.3 TS鎖 212 8.1.4 TTSL 214 8.1.5 LL/SC鎖 215 8.1.6 Ticket鎖 218 8.1.7 ABQL 219 8.1.8 各種鎖實現的量化比較 221 8.2 柵障的實現 222 8.2.1 翻轉感應集中式柵障 223 8.2.2 組合樹柵障 225 8.2.3 硬體柵障實現 225 8.3 事務記憶體 227 8.4 練習 232 課堂習題 232 課後習題 236 第9章 存儲一致性模型 238 9.1 程式師的直覺 238 9.2 保證順序一

致性的體系結構機制 242 9.2.1 在基於匯流排的多處理器中基本的SC實現 242 9.2.2 改善SC性能的技術 244 9.3 鬆弛的一致性模型 246 9.3.1 安全網 246 9.3.2 處理器一致性 246 9.3.3 弱序 248 9.3.4 釋放一致性 250 9.3.5 惰性釋放一致性 253 9.4 不同存儲一致性模型中的同步 254 9.5 習題 256 課堂習題 256 課後習題 260 第10章 高級快取一致性設計 262 10.1 目錄式一致性協定 262 10.2 目錄式一致性協定概覽 262 10.3 目錄式快取一致性協定基礎 268 10.4 實現正確性

和性能 272 10.4.1 由目錄狀態不同步引起的競爭處理 272 10.4.2 由對請求非即時處理引起的競爭處

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基於網路化監控系統於發光二極體之功率控制及其數據化分析的時間序列設計模式

為了解決ts縮寫的問題，作者蒲里亞 這樣論述：

發光二極體(LEDs)的技術品是有節能效益、照度優、效能優、長壽命優，而被認為是許多光源應用中最佳來源之照明。然而影響LEDs的最大問題所在就是其壽命週期，包括LEDs的光效能下降或突然失效，而不穩定的正向電壓、不足的限制電流和高溫會導致LEDs光衰退的發生。所以能夠即時監控LEDs參數物理變化，以及在特定條件之下控制LEDs的功率及是減少光衰退的方法之一。本論文研究是基於應用Web的網路便利性方式來構建時間序列之參數監控化系統和一個LEDs電源控制系統，以樹莓派(Raspberry Pi)和ESP32作為系統的主要設備。為了讓系統介面給使用者方便來應用，建構兩個用戶界面(UI)，以及參數數

據存取方式和方便管理時間序列之資料庫數據，作為測量物理變化和執行動作由ESP32和ESP8266處理，並將傳輸和執行設備鏈結到系統，而蒐集數據與存取並藉由無線網路鏈結傳遞到Raspberry Pi，以完成更好的移動性與遠程使用MQTT發布/訂閱消息連接協議。因有Web的網路應用程序於即時監測和控制，任何設備可透過Web網路瀏覽器查詢。監控UI使用TIG (Telegraf, InfluxDB, and Grafana)堆疊技術，這是一個平臺的字體縮寫，對時間序列之參數與資料庫數據進行擷取、儲存、繪圖和警示。另外對電源控制UI是基於Web網路之應用方式來做使用HTML語言與Javascript構

建之程式，透過改變LEDs功率進行測試與實驗調整。實驗發現LEDs的驅動器能夠對LEDs使用者提供從0 V到22 V的電壓範圍設定和0 mA 到2,000 mA的電流範圍設定。

正念減壓教學者手冊：給臨床工作者與教育家的實務指引

為了解決ts縮寫的問題，作者唐．麥科恩,黛安．萊伯,馬克．米克茲 這樣論述：

　　《正念減壓教學者手冊》是最早探討正念課程教學法的完整著作，至今仍然是這方面的唯一專門著作，如同正念減壓創始人卡巴金博士在序中所說：「獨一無二。」 　　本書內容納入各種學習人類經驗的方法，包括科學、靜心和哲學傳統的觀點，提供正念教學者需知的後設理論與實用技巧。全書內容分為三大部分：第一部分探討正念課程的背景知識，正念的東、西方源頭和定義，提供初學者入門資訊；第二部分分析正念課程教學者應具備的特質與教學技能；第三部分闡述正念練習的各種教學意向，及其在課程裡實際運用的情況。 　　本書作者群具備在醫療體系教導正念減壓的資深經驗與研究權威，他們共同創作此書，是從事專業正念教學

工作者不可或缺的工具書，同時也是有心了解正念減壓課程的朋友不可錯過的好書。  

利用小鼠動物模式探討懸浮顆粒PM2.5誘發 急性肺臟損傷之機轉

為了解決ts縮寫的問題，作者蔡慶宏 這樣論述：

研究目的：吸入細懸浮微粒2.5 (particulate matter 2.5, PM2.5)會引發肺臟組織的嚴重發炎反應而導致肺損傷，腎素-血管緊張素系統(renin-angiotensin system, RAS)與發炎性肺病變的致病機制及炎症反應的調節具有關連性，經由血管緊張素轉換酶(angiotensin-converting enzyme, ACE)/血管緊張素II(angiotensin II, Ang II) 途徑所生成的第二型血管緊張素轉換酶 (angiotensin-converting enzyme 2, ACE2) 具保護及對抗肺部疾發炎反應的作用。然而，僅有少數研究關

注在PM2.5與ACE2之間的關係，因此本研究主旨在探討ACE2在PM2.5所誘發的急性肺損傷(acute lung injury，ALI)中的所扮演的角色。實驗方法：以城市中收集之PM2.5 暴露于C57BL/6小鼠 (wildtype, WT) 和ACE2基因剔除(ACE2 gene knockout, ACE2 KO)小鼠以建立PM2.5誘發ALI的動物模式。小鼠以氣管內滴注的方式一天給予一次PM2.5，共持續給予3天(6.25mg/kg/day)，紀錄小鼠的生理變化，然後在PM2.5結束滴注後的第2天和第5天進行犧牲，採集肺臟組織進行後續生化、分生及病理分析。研究結果：WT和ACE2

KO小鼠的呼吸頻率、肺臟炎症細胞因子、ACE和MMPs的表現量均在結束滴注後第2天顯著提升。在結束滴注後第5天，因PM2.5所誘發的肺損傷在WT小鼠呈現修復情形，但是在ACE2 KO小鼠中僅有部分恢復的情況。結果指出PM2.5會透過肺臟的炎症反應誘發嚴重的ALI，並且在缺乏ACE2的情況下，暴露於PM2.5後的肺損傷修復情形會減弱。此外，我們的研究結果顯示PM2.5誘發的ALI與p-ERK1/2和p-STAT3信號傳遞路徑有關，且ACE2的缺損會增加PM2.5誘發的ALI中肺部的p-STAT3和p-ERK1/2表現量。結 論：這是首次使用PM2.5誘發肺損傷的小鼠模式來研究ACE2缺損的

影響， ACE2的缺損會減緩PM2.5滴注後的組織損傷修復、炎症反應和組織重塑。代表ACE2在PM2.5誘發的急性肺損傷具有保護作用。