示例教程

所有 HTS 示例程序的详细解释。本文档为中文整合版。英文版分页面详见 Examples。

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目录

• 概览
• Simple DAG
• Parallel Pipeline
• Fluent API
• Task Groups
• GPU Computation
• Error Handling
• Profiling
• Scheduling Policies
• Graph Visualization
• Advanced Features

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概览

HTS 包含 10 个示例程序，展示各种功能。每个示例都是可编译运行的完整程序。

构建示例

cd build
cmake .. -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
make -j$(nproc)

# 运行示例
./simple_dag
./parallel_pipeline
./fluent_api
# ... 等等

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Simple DAG

文件: examples/simple_dag.cpp

概念: 基础任务图构建、依赖

描述

展示最简单的任务依赖图：a → b → c，每个任务依赖于前一个。

关键代码

// 创建三个任务
auto task_a = scheduler.graph().add_task(DeviceType::CPU);
auto task_b = scheduler.graph().add_task(DeviceType::CPU);
auto task_c = scheduler.graph().add_task(DeviceType::CPU);

// 设置函数
task_a->set_cpu_function([](TaskContext& ctx) {
    std::cout << "任务 A\n";
});

task_b->set_cpu_function([](TaskContext& ctx) {
    std::cout << "任务 B\n";
});

task_c->set_cpu_function([](TaskContext& ctx) {
    std::cout << "任务 C\n";
});

// 定义依赖: a → b → c
scheduler.graph().add_dependency(task_a->id(), task_b->id());
scheduler.graph().add_dependency(task_b->id(), task_c->id());

// 执行
scheduler.execute();

输出

任务 A
任务 B
任务 C

学习要点

1. 使用 add_task() 创建任务
2. 用 lambda 设置 CPU 函数
3. 用 add_dependency() 添加依赖
4. 执行顺序是拓扑序，非创建顺序

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Parallel Pipeline

文件: examples/parallel_pipeline.cpp

概念: 并行阶段、数据流、流水线模式

描述

经典的多阶段并行流水线：多个数据项同时流经 加载→处理→保存 阶段。

架构

数据项 1:  [加载] → [处理] → [保存]
数据项 2:  [加载] → [处理] → [保存]
数据项 3:  [加载] → [处理] → [保存]
          
时间 →     跨数据项并行执行

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Fluent API

文件: examples/fluent_api.cpp

概念: TaskBuilder、方法链、可读代码

描述

展示可读性更好的 TaskBuilder 流式 API。

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Task Groups

文件: examples/task_groups.cpp

概念: TaskGroup、批量操作、工作者模式

描述

展示如何管理具有共享依赖的相关任务组。

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GPU Computation

文件: examples/gpu_computation.cu

概念: CUDA 内核、CPU/GPU 工作流、内存管理

描述

完整的 CPU 预处理 → GPU 计算 → CPU 后处理工作流。

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Error Handling

文件: examples/error_handling.cpp

概念: 错误回调、重试策略、失败传播

描述

展示各种错误处理模式。

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Profiling

文件: examples/profiling.cpp

概念: 性能分析、性能指标、时间线导出

描述

展示如何启用分析并解读结果。

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Scheduling Policies

文件: examples/scheduling_policies.cpp

概念: 不同策略、策略对比

描述

在相同工作负载下对比不同调度策略。

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Graph Visualization

文件: examples/graph_visualization.cpp

概念: 图导出、DOT 格式、JSON 序列化

描述

展示如何导出任务图用于可视化。

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Advanced Features

文件: examples/advanced_features.cpp

概念: 任务屏障、futures、事件、资源限制

描述

展示高级同步和控制功能。

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运行所有示例

#!/bin/bash
cd build

echo "=== Simple DAG ==="
./simple_dag

echo -e "\n=== Parallel Pipeline ==="
./parallel_pipeline

echo -e "\n=== Fluent API ==="
./fluent_api

echo -e "\n=== Task Groups ==="
./task_groups

echo -e "\n=== GPU Computation ==="
./gpu_computation

echo -e "\n=== Error Handling ==="
./error_handling

echo -e "\n=== Profiling ==="
./profiling

echo -e "\n=== Scheduling Policies ==="
./scheduling_policies

echo -e "\n=== Graph Visualization ==="
./graph_visualization
ls -la *.dot *.json 2>/dev/null

echo -e "\n=== Advanced Features ==="
./advanced_features

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进一步阅读

• 快速入门 - HTS 入门
• 架构概览 - 理解系统设计
• API 参考 - 完整 API 文档