OpenMP编程指南:并行模型与历史
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更新于2024-10-24
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"openMP程序设计 - 一个关于并行编程和多核应用的教程,介绍了openMP的发展历程和编程模型。"
OpenMP程序设计是一个关键的编程技术,尤其对于利用多核处理器进行高效计算的场景。OpenMP,即Open Multi-Processing,是一种在共享内存系统上实现并行计算的API,广泛应用于C、C++和Fortran编程语言。其核心组成部分包括编译指导、运行时库和环境变量,为开发者提供了便捷的方式来创建并行程序。
在编程模型方面,OpenMP基于派生/连接(fork/join)模型。程序从一个主线程开始,当遇到并行区域(由编译指令标识)时,主线程会派生出额外的线程来执行并行任务。所有线程在并行区域执行完成后,会“连接”回主线程,确保同步执行。这种模型确保了串行等价性,即无论使用单线程还是多线程运行,程序都应该产生相同的结果,这有利于代码的可维护性和理解。
OpenMP的一个重要特性是递增并行性。这意味着并行性可以逐步引入到现有的串行程序中,逐步优化代码段,使得项目在每个阶段都有一个可验证的版本,从而提高成功率。然而,OpenMP并不适用于分布式存储系统,且其行为可能因环境而异,也不能保证所有共享内存系统都能充分利用并行性。
OpenMP的发展历程表明了其在并行计算领域的影响力。自1994年的早期草案,到1997年正式成为标准,再到后续对Fortran、C和C++的支持,以及不断更新的版本,如FORTRANversion2.0和C/C++version2.0,OpenMP不断进化以适应新的计算需求和技术进步。
在实际应用中,OpenMP被广泛用于科学计算、大数据处理和高性能计算领域,通过简单的编程接口,让开发者能够轻松地将并行性引入到复杂计算任务中,显著提升计算效率。了解和掌握OpenMP,对于任何想要利用多核处理器优势的开发人员来说,都是至关重要的。
2009-08-13 上传
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2021-09-19 上传
coder马冬冬
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