POSIX线程模型:并行计算与SMP详解

需积分: 13 46 下载量 67 浏览量 更新于2024-07-11 收藏 8.4MB PPT 举报
"POSIX线程模型-并行计算课程是中科大讲义中的一部分,主要探讨了在Unix/NT操作系统上实现并行计算的标准化线程模型,如IEEE/ANSI的POSIX 1003.1c-1995标准。该标准定义了一套在SMP(对称多处理器)架构下工作的线程API,如GetThreadHandle、SetThreadPriority、SuspendThread和ResumeThread等,这些函数在管理线程生命周期和调度方面扮演关键角色。 在课程中,还提到了几种不同的线程实现,如Chorus、Topaz和Mach的Cthreads,以及Windows的Win32线程模型,它们各有特点,适应不同平台的需求。特别地,TLS(线程局部存储)的概念被深入讨论,如TlsAlloc和TlsSetValue等函数在处理线程私有数据时至关重要。 LinuxThreads部分讲解了通过__clone和sys_clone接口实现的内核级线程(LWP),区分了用户线程与内核线程的模型,包括一到一、一到多和多到多的映射方式。这反映了操作系统内部对线程管理和调度的不同策略。 课程内容涵盖了并行计算的基础,包括并行计算机系统结构模型、当代并行机系统的分类(SMP、MPP和Cluster)、性能评测方法,以及并行算法的设计和实现。例如,涉及到了基本通信操作、稠密矩阵运算、线性方程组求解、快速傅里叶变换等并行数值算法。并行程序设计则探讨了共享存储系统编程、分布存储系统并行编程,以及并行程序设计环境和工具。 通过学习这门课程,学生可以理解并掌握如何利用POSIX线程模型构建高效并行应用,以及如何在各种类型的并行系统中进行算法优化和程序设计。这对于在高性能计算和分布式系统领域工作的专业人士来说,是一项重要的技能。"