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高性能计算越来越广泛地应用到科学和工程的各个领域，但实际应用程序获得的性能并未随着机器峰值性能的提高而同比例提高，应用程序只能发挥峰值性能的5％～10％左右，而且两者的差距在扩大，程序性能优化作为解决该问题的方法之一得到了学术界的广泛关注。本文基于安腾微处理器，总结了程序优化的通用方法，给出了程序优化与分析的一般步骤。根据优化与分析步骤，首先对四个程序进行了详细的性能分析，找到性能瓶颈和重点子程序；然后分别根据四个程序的特点，采用基于Cache和指令流水线的优化技术，对程序进行了性能优化；最后给出了性能优