"静态程序与动态进程-并行程序设计的基本原理解析"

需积分: 25 1 下载量 77 浏览量 更新于2024-01-03 收藏 1.23MB PPT 举报
并行程序设计是利用多核处理器或多个处理器对多个任务同时进行计算的方式,以提高计算效率和性能。进程是程序的实体,是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。每个进程包含一个主线程,负责进程的初始化工作并执行初始指令。线程是进程中的最小执行单元,是程序执行流的最小单元,可以被系统独立调度和分派。一个进程中的多个线程可以并发执行,并且可以共享进程所拥有的全部资源。在并行程序设计中,线程状态会不断转换,包括新建、运行、就绪、阻塞和终止等状态。 并行程序设计与传统的多线程技术有所不同。在传统多线程技术中,多个线程是在同一个程序内部执行,通过线程的创建和撤消、线程状态的转换以及线程之间的通信和同步来完成任务。而在并行程序设计中,多个任务是在多核处理器或多个处理器上同时进行计算,通过合理的任务分解和调度,可以提高计算效率和性能。 多核处理器与单核处理器的区别在于,多核处理器可以同时执行多个计算任务,而单核处理器只能顺序执行一个计算任务。并行和并发的区别在于,并行是指多个任务同时进行计算,而并发是指多个任务交替进行计算。多核处理器的编程方式是焦点问题,需要考虑如何合理地分配和调度多个任务以提高计算效率和性能。在并行程序设计中,流水线技术就是一种合理的任务分解和调度方式,通过将计算任务分解成若干个部分,并使用多个处理器协作解决同一个问题,实现了时间上的并行计算和空间上的并行计算。 在并行计算科学中,主要研究的是空间上的并行问题,通过使用多个处理器协作解决同一个问题,实现了并行计算。并行计算的基本思想是将被求解的问题分解成若干个部分,每一个部分都由一个独立的处理器处理,从而实现了并行计算。 总结来说,并行程序设计利用多核处理器或多个处理器对多个任务进行计算,通过合理的任务分解和调度来提高计算效率和性能。进程是程序的实体,是操作系统进行资源分配和调度的基本单位,每个进程包含一个主线程,负责进程的初始化工作并执行初始指令。线程是进程中的最小执行单元,可以被系统独立调度和分派,并且可以共享进程所拥有的全部资源。在并行程序设计中,流水线技术是一种合理的任务分解和调度方式,实现了时间上的并行计算和空间上的并行计算。并行计算科学主要研究的是空间上的并行问题,通过使用多个处理器协作解决同一个问题,实现了并行计算。