Das war die GDCE 2010: Videointerviews und mehr, Teil 3
Sodala, nachdem Teil 1 und Teil 2 der GDCE-2010-Rückschau draußen sind, folgt jetzt das dritte und letzte Kapitel meiner Trilogie in Sachen Spieleentwicklung. Den Abschluss soll ein Dreiteiler bilden (sic!), der sich mit der Analysetool-Suite Intel Graphics Performance Analyzers beschäftigt.
Den Anfang macht der System Analyzer, mit dem sich in Echtzeit analysieren lässt, was während des Gameplays alles passiert. Um das Testsystem von rechenintensiven Aufgaben zu befreien, läuft der System Analyzer auf einem anderen Rechner als das zu testende Spiel. Dabei stehen verschiedene Funktionen wie die CPU-Diagnose, das Ermitteln der Anzahl der Locks per Frame und der Framerate selbst sowie andere wichtige Parameter zur Verfügungung.
Praktisch am System Analyzer sind die vorhandenen Hardware-Diagnose-Tools, mit denen sich auf Intel-Systemen Dinge wie die Auslastung der vorhandenen Execution Units untersuchen lassen. Aber auch bestimmte Ansichten auf die aktuelle Spielszene erlauben das Analysieren des Spiels. So lassen sich beispielsweise mit der Gitterdarstellung verborgene Objekte entdecken, die dort gar nicht hingehören und nur überflüssige Rechenzeit verbraten.
Der Frame Analyzer geht dann richtig in die Tiefe und lässt jedes einzelne Bild eines Spiels analysieren. So kann man anhand der DirectX-Drawcalls feststellen, welche Bereiche eines Frames besonders viel Rechenzeit beanspruchen und diese Bereiche gegebenenfalls optimieren. So zeigen beispielsweise versteckte Objekte hohes Optimierungspotenzial, da sie zum Gameplay nichts beitragen, aber trotzdem Rechenzeit kosten. Um die möglichen “Störenfriede” zu eliminieren, kann man aber auch experimentell vorgehen, indem man einzelne Parameter ausschaltet um zu sehen, wie sich das auf die Szene und die Renderleistung auswirkt.
Das dritte Tool schließlich, Platform View, ist zum einen “neu” in der Version 3.0 von Intel GPA und bietet zum anderen einen detaillierten Blick auf den Parallelisierungsgrad des Spiels. Dabei kann man sich sämtliche Threads anzeigen lassen, die gerade aktiv sind und diese in der Detailansicht genau analysieren. So lässt sich beispielsweise herausfinden, warum die CPU auf die GPU warten muss oder auch anders herum.
Parallelprogrammieren lernen mit Schach
Der werte Kollege Deilmann von Intel hat mir ein paar Internetlinks zukommen lassen, deren Inhalte sich mit dem Thema Parallelprogrammierung beschäftigen. Ein Beitrag hierzu ist auf den ersten Blick zwar ziemlich oberflächlich, bietet aber auf den zweiten Blick viele nützliche Infos zum Thema Multicore und Multithreading. In Form eines 34-seitigen pdfs wird nämlich das N-Queens-Problem detailliert dargestellt und gezeigt, wie sich dieses per Parallelprogrammierung lösen lässt.
Zur Erinnerung: das sogenannte “Damenproblem” stammt aus der Mathematik und beschäftigt sich mit der Frage, wie viele Damen auf einem Schachbrett so aufgebaut werden können, dass sie sich gemäß der Schachregeln nicht gegenseitig schlagen können. Auf einem 8×8-Schachbrett gibt es übrigens 12 eindeutige Lösungen.
Nur, wie lässt sich das für eine größere Zahl n berechnen, und wie geschieht das auf einem Parallelrechner möglichst schnell? Genau damit beschäftigt sich der pdf-Workshop, der sehr anschaulich und anhand vieler Codebeispiele mögliche Ansätze und Konzepte miteinander vergleicht und natürlich auch verrät, welche Lösung die beste ist, wenn man solche Probleme möglichst elegant und parallel lösen möchte.
Der Download ist kostenlos und jedem Einsteiger in die Parallelprogrammierung sehr zu empfehlen.
Apps unter Mac OS X multicore-tauglich machen
Disclaimer: Dieser Beitrag ist ein Extrakt des Artikels “Mehrkern-Beschleuniger”, der in der mac-developer 1/2010 erschienen ist. Autor dieses Beitrags ist Maximilian Götzfried.
Ende August war ich bei Apple, um ein wenig mehr über deren Multicore-Beschleuniger Grand Central Dispatch zu erfahren. Diese in Snow Leopard implementierte Technik erlaubt es Anwendungsentwicklern, mit relativ wenig Aufwand, ihre Anwendungen multicore-tauglich zu machen. Und das ohne größeren Programmieraufwand, sondern lediglich mithilfe der C-API und den NSOperation-Klassen.
Das Tolle an GCD ist deren einfache Verwendung: Anstatt selbst Threads auf Basis von Tasks oder anderen Objekten zu erzeugen, kümmert sich GCD selbst darum. Das bedeutet aber für den Software-Entwickler, dass er sich für eine optimale Ausnutzung der vorhandenen Prozessorressourcen grundsätzlich Gedanken machen muss über die Programmlogik. Das Resultat seines überarbeiteten Programms sind einzelne Tasks, die je nach Programmablauf an die vorhandenen Multithreading-Queues übergeben werden können, wo sie von GCD bestmöglich verarbeitet werden.
Wie bereits angedeutet, stellt GCD zwei Möglichkeiten zur Verfügung, Programmcode zu multithreaden: Mithilfe der NSOperation-Klasse und der C-API. Beides soll kurz beleuchtet werden.
NSOperation: Warteschlangentechnik für asynchrone Tasks
Für das asynchrone, also zeitversetzte Ausführen von Anwendungen ist lediglich das Erstellen von NSOperation-konformen Objekten erforderlich, die dann an die zugehörige Warteschlange übergeben werden, die die Queue nach dem FIFO-Prinzip verarbeitet. Hierfür werden Tasks im Hintergrund ausgeführt, pausiert und zu Ende geführt. Es ist sogar möglich, die Anzahl der maximalen Threads festzulegen, was in Extremfällen ein einziger sein kann. Natürlich erlaubt GCD die ständige Rückkehr zum Main Thread.
Wie .NET-Entwickler mit VTune Bottlenecks finden können
Vergangene Woche auf der Microsoft TechEd Europe 2009 hatten wir die Gelegenheit, uns von Rami Radi zeigen zu lassen, wie .NET-Entwickler mithilfe des Profiling- und Samplingtools VTune Performance Analyzer Schwachstellen in ihren Anwendungen aufspüren und beheben können. Dabei geht es beispielsweise sehr oft um Schleifenkonstrukte, die unverhältnismäßig viel CPU-Zeit in Anspruch nehmen, was mit den richtigen Tricks gar nicht notwendig wäre. Für alle, die also in Zukunft mehr aus ihrer Software herausholen wollen, sei dieser Video-Workshop wärmstens empfohlen.
Multicore-Workshop mit Jeffrey Richter parallel zur Basta
Von 21. bis 25. September findet in Mainz die Basta! 2009 statt, eine der größten unabhängigen Entwicklerkonferenzen in diesem Land. Gerne würde ich ja dort hinfahren, um mir die eine oder andere Session anzuhören und darüber zu bloggen. Besonders interessant finde ich natürlich den Multicore-Workshop von Jeffrey Richter, der parallel zur Basta an drei Tagen stattfindet.
Nun ist es aber so, dass ich von 21. bis 27. September in San Francisco weilen werde, um mich ebenfalls an drei Tagen auf dem Intel Developer Forum über die neuesten Entwicklungen aus dem Hause Intel in Sachen Programmierung und mehr zu informieren. Und da ich leider nicht an zwei Orten gleichzeitig sein kann, habe ich mir schon mal den Workshop-Plan ein wenig genauer angesehen. Darüber hinaus habe ich weitere Infos bei der Veranstalterin der Basta angefragt. Hoffentlich bekomme ich etwas zugeschickt. Damit ich es mit euch teilen kann.
Bis dahin lohnt sich auf jeden Fall ein kurzer Blick in die geplanten Inhalte des Power-Workshops von Jeffrey:
Der Titel des Ganzen lautet “Mastering .NET and Preparing for the Multi-Core Revolution”, findet von Montag bis Mittwoch von jeweils 9 bis 18 Uhr im Hotel Contel Mainz statt und kostet regulär 1.550 Euro. Falls sich drei Kollegen aus demselben Unternehmen anmelden, kommt der Workshop 100 Euro günstiger. Und für alle, die sich noch heute anmelden, gibt’s ein Netbook mit sämtlichen Ausgaben des dot.NET Magazins obendrauf.
