OpenMP锁函数详解：共享存储与消息传递并行程序

本文档主要介绍了并行程序开发中的锁函数及其在共享存储编程中的作用，针对的是OpenMP标准，这是一个在C/C++编程环境中广泛使用的并行编程模型。文章首先概述了共享存储并行程序，提到多线程编程，特别是通过OpenMP提供的函数（如`omp_init_lock`，`omp_init_nest_lock`，`omp_destroy_lock`，`omp_destroy_nest_lock`等）来管理和同步线程对共享资源的访问。这些函数用于初始化、释放和测试锁，确保在并发环境下数据的一致性和正确性。 OpenMP函数如`omp_set_lock`和`omp_unset_lock`用于设置或清除锁，`omp_test_lock`和`omp_test_nest_lock`则用于检查锁的状态。这些操作对于避免竞态条件（race condition）和死锁至关重要。锁机制在共享存储模型中扮演着核心角色，因为它允许控制对共享资源的访问，防止多个线程同时修改同一数据。 文中还提到了共享存储并行机模型的特点，这种模型通常包括多台处理机通过网络共享统一内存空间，每个处理机都能访问全局数据。然而，由于所有处理机共用内存，当多个处理机试图同时写入全局变量时，可能导致内存竞争，影响程序性能。因此，适当的锁管理是保证程序正确并行化的关键。 此外，文档还简要提及了消息传递并行程序，如PVM（Parallel Virtual Machine）和MPI（Message Passing Interface），它们通过进程间通信（IPC）而非共享内存来实现并行计算，适用于大规模、分布式系统，与共享存储模型相比，它们具有更好的可扩展性。 文章最后给出了参考文献列表，列举了关于并行计算、编程技术和理论的书籍，供读者进一步深入学习和研究。整体上，本文旨在帮助开发者理解和使用OpenMP的锁函数，以有效地构建和优化共享存储并行程序。