探索OpenMP:并行编程的艺术
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更新于2024-07-21
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"这是一本关于OpenMP的英文书籍,旨在教授如何进行可移植的共享内存并行编程。OpenMP是一种应用广泛的并行编程模型,它允许程序员在多线程环境中编写高效的代码,尤其适用于科学和工程计算。本书可能是由William Gropp和Ewing Lusk编辑,可能包含了OpenMP的基础知识、最佳实践以及复杂应用案例。书中可能涵盖了与其他并行计算技术(如PVM、High Performance Fortran)的比较,以及如何在不同类型的多处理器系统上实现数据并行计算。此外,书中的内容可能还涉及到了并行计算的历史、现状以及未来趋势,比如Petaflops计算的挑战与解决方案。"
OpenMP(Open Multi-Processing)是一个用于C、C++和Fortran等编译语言的API,它为共享内存体系结构提供了并行编程的标准。通过OpenMP,程序员可以利用简单的指令来控制多线程执行,实现并行计算,从而提升程序性能。OpenMP的关键特性包括:
1. **并行区域(Parallel Regions)**:使用`#pragma omp parallel`指令,可以指定代码块在多个线程间并行执行。
2. **动态线程调度**:OpenMP允许根据任务负载动态调整线程数量,确保资源的有效利用。
3. **同步原语**:如`barrier`、`critical`、`mutex`等,用于控制线程间的同步和互斥访问,防止数据竞争。
4. **循环并行化**:`#pragma omp for`可以自动将循环任务分派到多个线程,实现并行执行。
5. **工作共享构造**:如`tasks`、`sections`,用于将大任务分解成小任务并分配给线程。
6. **数据亲和性**:`affinity`指令可以指定线程与特定硬件资源的关联,优化数据访问性能。
7. **并行环境设置**:如`omp_set_num_threads()`函数,用于在运行时设定线程数。
8. **并行库集成**:OpenMP可以与现有的并行库如MPI(Message Passing Interface)结合,实现混合编程模型。
这本书可能会深入探讨这些概念,并通过实例演示如何在实际问题中应用OpenMP。对于想要进入并行计算领域的读者,掌握OpenMP不仅可以提高现有代码的执行效率,也是理解分布式和并行计算基础的重要步骤。同时,书中提到的其他书籍和会议论文,如PVM、High Performance Fortran等,反映了并行计算领域的历史发展和技术变迁,对了解该领域有重要参考价值。
2009-08-01 上传
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zhangjk1993
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