Thinking About CPU 최적화 프로그래밍 노트 심화편

김안석 지음

한빛미디어 2014년 06월 30일 출간

작품소개

책소개

당신이 만든 프로그램에 최적화를 더하라!
프로그램 성능을 최적화하기 위한 노하우 시리즈

우리가 만든 프로그램이 성능이 낮고 비효율적일 때, 어떻게 하면 성능을 높일 수 있을지 고민하게 된다. 성능이 무엇보다 중요한 이슈라면, 성능 최적화를 위해 많은 시간과 노력을 투자할 것이다. 이 책은 프로그램의 성능을 어떻게 높여야 할지 고민하는 개발자를 위한 책이다.
프로그램 성능을 최적화하는 정석은 없다. 시스템 환경과 프로그램의 목표, 중점적으로 처리해야 할 사항, 정책에 따라 최적화하는 방법은 달라진다. 그래서 최적화가 어렵고 힘든 것이다. 이 책은 오랫동안 최적화란 주제를 고민하고 많은 실행착오를 거치면서 정리한 저자의 노하우가 담겨 있다. 이 책은 단순히 최적화하는 코드를 알려주는 것이 아니라, 최적화의 개념과 어떻게 하면 상황에 맞는 최적화를 할 수 있을지 그 개념과 원리를 알려 준다. 저자가 프로그램 최적화에 관해 고민하고 접근했던 순서대로 이야기를 풀어가므로, 최적화라는 어려운 주제를 쉽고 재미있게 따라갈 수 있을 것이다.
이 책은 <기초편>, <심화편>, <명령어 정리편>으로 구성되어 있으며, 각 도서의 내용은 다음과 같다.

① CPU 최적화 프로그래밍 노트 <기초편>
: CPU의 특성을 알아보고 최적화를 학습하기 위해서 알아야 할 기본적인 내용을 살펴본다.

② CPU 최적화 프로그래밍 노트 <심화편>
: 예제를 통해서 최적화하는 방법을 살펴보고 64비트 환경에서는 어떻게 최적화하는지 알아본다.

③ CPU 최적화 프로그래밍 노트 <명령어 정리편>
: 최적화하는 데 알아야 할 데이터 타입과 내장함수, 그리고 SSE 명령어를 살펴본다.

목차

Part 1. 64비트 환경에서의 최적화

1장 32비트 환경을 넘어 64비트 환경으로
1.1 64비트 운영체제에서 로우 레벨 코드 접근하기
1.2 내장 함수를 이용한 접근
1.3 어셈블리어를 이용한 접근
1.4 AVX 기술에 관한 소개

2장 AVX 명령어 살펴보기
2.1 AVX의 부동 소수점 처리 명령어
2.2 AVX의 데이터 이동 명령어
2.3 그 외 AVX 명령어들
2.4 Half 부동 소수점 전환 명령어

3장 64비트 모드 프로그래밍 가이드
3.1 32비트 데이터 사용 시 구형 32비트 명령어 사용하기
3.2 확장 레지스터 사용하여 레지스터 개수에 대한 스트레스 줄이기
3.3 32비트 정수형 곱셈 시 64비트 레지스터 사용하기
3.4 정수형과 실수형 간의 변환 시 SSE 명령 적극 사용하기
3.5 그 외 나머지들...

4장 AVX 명령어를 이용한 예제

Part 2. 심도 있는 최적화 가이드

5장 코드의 흐름 제어하기
5.1 분기문 개수 줄이기
5.2 정적 분기 예측 알고리즘 사용하기
5.3 예측할 수 없는 분기 개선하기
5.4 루프 풀어 쓰기
5.5 그 밖에 코드의 흐름을 제어하는 방법

6장 명령어 실행에 관한 최적화
6.1 명령어 선택하기
6.2 명령어 실행 멈춤 피하기
6.3 레지스터 참조 시 명령어 멈춤 피하기

7장 데이터 정렬하기
7.1 메모리 정렬하기
7.2 prefetch 이용하기
7.3 캐시 통하지 않고 데이터 저장 및 읽기

8장 분기문을 대체할 수 있는 유용한 조건부 명령어
8.1 CMOVcc
8.2 FCMOVcc
8.3 SETcc
8.4 LOOPcc
8.5 VMASKMOVxx

마치며...

출판사 서평

"선배 개발자가 알려주는 프로그램 최적화 이야기
IT 분야에 입문하여 시스템이나 프로그램을 만드는 동안, 누구나 한번은 최적화에 관해서 고민하게 된다. 자기가 만든 프로그램의 성능을 높이는 건 모든 개발자가 가지고 있는 욕심이자 고민이다. 그리고 이러한 고민을 선배 개발자에게 말하면, ""최적화하려면 어셈블리어를 해야 한다"", ""최적화해 주는 전용 프로그램을 이용해서 코드를 변환해야 한다""라는 조언을 듣게 되는 데, 고가의 최적화 프로그래밍을 이용하기는 쉽지 않다.
이 책은 최적화를 고민하는 개발자에게 어셈블리어를 이용하여 프로그램 성능을 최적화하는 방법을 알려준다. 최적화에 대한 단편적인 지식이나 방법보다는 최적화를 위한 기본 지식과 개념, 최적화 방법 등 최적화를 위한 근본적인 것들을 알려준다. 이번 <기초편>에서는 최적화를 이해하는 데 알아야 할 용어와 개념을 설명한다. <기초편>을 통해서 데이터가 어떻게 처리되는지, 어떤 명령어가 성능을 저하하는지 등 최적화를 위한 기본적인 내용을 익힐 수 있다."

작가정보

저자(글) 김안석

저자 김안석은 1990년대 초반 하이텔과 나우누리의 C/C++ 동호회들을 통해 프로그래밍에 입문하여 나우누리 Cezips 동호회 운영진으로 활동했다. 1998년 초반부터 PC 및 콘솔 게임 SW 개발 분야의 국내 IT 업계와 게임 업계에서 일하기 시작하여 현재에 이르기까지 현업 SW 개발자로 종사하고 있다. 최근에는 게임 SW 개발에 주력하고 있으며, uniFlow (삼성SDS:1999), FormXPress ACUBE(삼성SDS:2001)와 같은 일반 IT 프로젝트들 및 Kingdom Under Fire: The Cursaders(블루사이드/Xbox 2004), NinetyNine Nights(블루사이드/Xbox360 2006) 등의 게임 개발 프로젝트에 주로 참여했다. 여전히 콘솔 게임 개발에 매력을 느끼는 골수 게임 개발자로, 현재 UTPlus Interactive Inc.에서 스마트폰 게임을 개발 중이다.