[计算机] 并行计算_OpenMP编程指南

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目 录 :	OpenMP概述 OpenMP编程风格 OpenMP编程元素 OpenMP计算实例 运行库例程与环境变量 附录 OpenMP运行库例程
原 文 :	OpenMP起源于ANSI X3H5标准，它具有简单、移植性好和可扩展等优点，是共享存储系统编程的一个工业标准。实际上OpenMP并不是一门新的语言，它是对基本语言（如Fortan77、Fortan90、C、C++等）的扩展。OpenMP规范中定义的制导指令、运行库和环境变量，能够使用户在保证程序的可移植性的前提下，按照标准将已有的串行程序逐步并行化。制导指令是对程序设计语言的扩展，进一步提供了对并行区域、工作共享、同步构造的支持，并且支持数据的共享和私有化。这样，用户对串行程序添加制导指令的过程，就类似于进行显式并行程序设计。运行库和环境变量，使得用户可以调整并行程序的执行环境。OpenMP的提出，是希望遵循该并行编程模型的并行程序，可以在不同的产商提供的共享存储体系结构间比较容易地移植。实际上，已经有许多硬件和软件供应商提供支持OepnMP的编译器，如DEC、Intel、IBM、HP、Sun、SGI、及U.S.DOE ASCI program等，并且包括了UNIX和NT两种操作系统平台。目前，Fortran77、Fortran90、C、C++语言的实现规范已经完成，详细说明可参看。 13.3.2 OpenMP编程风格 1 OpenMP并行编程模型 首先，OpenMP是基于线程的并行编程模型(Programming Model)，一个共享存储的进程由多个线程组成，OpenMP就是基于已有线程的共享编程范例；其次，OpenMP是一个外部的编程模型，而不是自动编程模型，它能够使程序员完全控制并行化。 OpenMP使用Fork-Join并行执行模型。所有的OpenMP程序开始于一个单独的主线程（Master Thread）。主线程会一直串行的执行，直到遇见第一个并行域(Parallel Region)才开始并行执行。接下来的过程如下：①Fork:主线程创建一队并行的线程，然后，并行域中的代码在不同的线程队中并行执行；②Join:当主线程在并行域中执行完之后，它们或被同步或被中断，最后只有主线程在执行。实际上，所有OpenMP的并行化，都是通过使用嵌入到C/C++或Fortran源代码中的编译制导语句来达到的。并且，一个OpenMP应用编程接口(API)的并行结构可以嵌入到别的并行结构中去。应用编程接口还可以随着不同并行域的需要动态地改变线程数。有些应用也可能不支持上述性质。 ......
关键词 :	OpenMP 并行程序设计 OpenMP编程