Linux编程与MPI、OpenMP应用探索

需积分: 0 22 下载量 22 浏览量 更新于2024-08-20 收藏 2.16MB PPT 举报
该资源是关于高性能计算课程的PPT,主要探讨了串行计算和并行计算的情形,特别提到了Message Passing Interface (MPI)编程。由Wu Zhang(上海大学计算机工程与科学学院的成员)讲解,内容涵盖Shell编程、GCC编程、MPI编程以及OpenMP编程,并详细介绍了Linux编程的基本方法,包括单文件和多文件的编程及编译过程,还涉及了多文件编程实验,如静态库和动态库的创建及链接。 在高性能计算领域,串行计算和并行计算是两种主要的计算模式。串行计算是指一个任务被逐个分解执行,而并行计算则允许多个任务同时执行,以提高计算效率。MPI(Message Passing Interface)是并行计算中的一个重要工具,它允许在分布式内存系统中不同进程之间交换信息,实现数据通信和同步,广泛应用于大规模科学计算和工程模拟。 在Linux编程中,基础步骤包括使用编辑器(如vi或gedit)编写源代码,然后使用GCC或G++编译器进行编译。对于单文件程序,可以直接使用`gcc -o [output] [source_file]`或`g++ -o [output] [source_file]`生成可执行文件。而对于多文件项目,需要管理依赖关系,这通常通过makefile来完成。makefile定义了各个源文件的编译规则和链接顺序,例如,`gcc -c [source_file].c`用于编译源文件为对象文件,最后通过`gcc -o [output] [object_files]`将所有对象文件链接成可执行文件。 在多文件编程实验中,可能包含多个头文件(如mytool1.h和mytool2.h)和对应的源文件(如mytool1.c和mytool2.c)。每个源文件需要根据其依赖的头文件进行编译。makefile可以简化这个过程,例如,指定目标文件(printhello)依赖于main.o, mytool1.o和mytool2.o,然后列出每个.o文件的构建规则。在执行make时,它会自动判断哪些文件需要重新编译并执行相应的命令。 此外,makefile中的注释使用“#”表示,命令前必须用制表符(tab)而不是空格,这是makefile语法的关键要求。通过makefile,可以方便地管理复杂的项目,包括生成静态库和动态库。静态库(如libname.a)在链接时会被完整地复制到可执行文件中,而动态库(如libname.so)则在运行时按需加载,有助于节省磁盘空间和提高程序启动速度。如果使用动态库,还需要确保运行环境能够找到这些库文件,这可能涉及到设置LD_LIBRARY_PATH环境变量或者使用ldconfig工具。