OpenMP目标代码形式:并行编程与编译原理详解

需积分: 32 147 下载量 103 浏览量 更新于2024-08-10 收藏 4.28MB PDF 举报
"《目标代码形式 - OpenMP 第三版》深入探讨了OpenMP并行编程中的目标代码形式实现。OpenMP是一种广泛应用的并行编程API,它允许程序员在C/C++等语言中轻松实现多线程编程。本书以OpenMP的并行域管理为核心,阐述了如何在代码变换和运行库之间分工合作,以简化编译过程。 首先,OpenMP并行域管理的实现涉及两个关键层面:代码变换和运行库支持。在代码变换阶段,主要负责的任务是启动并行域和封装任务函数,如将#pragma omp parallel指令转换为包含子函数和数据处理的代码段。例如,在GCC的GOMP中,#pragma omp parallel会被转换为一个任务函数(如void subfunction(void*))调用,以及数据共享和私有化的初始化,接着通过GOMP_parallel_start()和GOMP_parallel_end()函数来创建和退出并行区域。 在运行库层面,大量的并行管理逻辑被移到了OMPI或其他类似的库中,如GOMP提供的底层函数。这些库负责复杂的并行域管理、任务分配和同步,以及与操作系统线程库的交互。OpenMP编译器的关键部分是将OpenMP指令的语义映射到实际的并行操作,包括并行域的创建、任务的调度与执行,以及数据环境的管理。 本书分为三篇,第一篇介绍了并行计算基础和OpenMP编程,适合初学者了解并行计算的基本概念;第二篇详细讲解OpenMP编译原理,通过OMPi源代码分析展示了词法分析、语法分析、抽象语法树(AST)的生成和操作,以及OpenMP编译指令的具体变换过程,强调了并行域管理、任务分担和同步、变量数据环境等核心问题。这部分内容对于熟悉编译原理的读者尤其有价值,但对于没有深入了解编译原理的读者,也需要一定的基础知识作为背景。 第三篇则提供了实践应用部分,涵盖了编译器框架分析、性能测试工具以及OMPi源代码的实例,有助于读者将理论知识与实际项目相结合,提升动手能力和编程技巧。此外,该书还特别强调了与《编译原理》课程的衔接,并鼓励读者参与开源项目的实践,通过OMPi源码的阅读进一步深化理解。 《目标代码形式 - OpenMP 第三版》是一本结合理论与实践的教材,适合对OpenMP编译原理感兴趣的科研人员和高校师生,无论是作为入门读物,还是作为并行语言编译技术课程的学习辅助资料,都能为其提供丰富的知识和实践经验。作者也欢迎读者提出宝贵意见,共同推动OpenMP编译技术的发展。"