Организация параллельных потоков. Часть 2. Учебное пособие. Валентин Юльевич Арьков
Чтение книги онлайн.

Читать онлайн книгу Организация параллельных потоков. Часть 2. Учебное пособие - Валентин Юльевич Арьков страница 2

СКАЧАТЬ Изучите в Википедии следующие статьи и выясните, что означают эти термины:

      – «Multiprocessing» или «Многопроцессорность»;

      – «Multithreading (computer architecture)» или «Многопоточность»;

      – «Многоядерный процессор» или «Multi-core processor»;

      – «OpenMP».

      Задание. Изучите историю разработки технологии и версии спецификаций для обоих языков программирования:

      https://www.openmp.org/specifications/.

      OpenMP использует наиболее распространённую модель параллелизма:

      Single Instruction Multiple Data (SIMD).

      В этом случае параллельная часть программы состоит из нескольких одинаковых потоков, которые обрабатывают разные наборы данных.

      Задание. Изучите в Википедии статьи «SIMD» и «Таксономия Флинна». Выясните, что такое SIMD.

      2.2. Многопоточность

      Использование OpenMP проще всего изучать на компьютере с одним многоядерным процессором.

      Чтобы сделать из последовательной программы параллельную, разработчику нужно добавить всего несколько строк. Компилятор может игнорировать директивы распараллеливания. В этом случае мы получаем исходную последовательную программу. Если настроить компилятор на использование OpenMP, он автоматически сгенерирует и скомпилирует параллельную программу.

      В технологии OpenMP происходит динамическое создание потоков. В процессе работы программа может создавать и уничтожать дополнительные потоки (рис. 2.1). Такая модель условно называется «fork-join». Это означаетразделение программына несколько параллельных веток, выполнение работы параллельном режиме и последующее слияние в одну последовательную ветку.

      Рис. 2.1. Модель распараллеливания fork-join

      Задание. Изучите в Википедии статью «Fork join».

      2.3. Термины OpenMP

      В технологии OpenMP используют следующие понятия и термины.

      Construct – Конструкция – директива и следующий за ней структурный блок команд (часть программы, ограниченная фигурными скобками).

      Directive – Директива – строка, начинающаяся как #pragma omp и определяющая поведение программы.

      Thread – Поток – часть программы, которая может выполняться последовательно на одном ядре.

      Master thread – Главный поток – поток, который существует на протяжении всего времени выполнения процесса и который создаёт группу параллельных потоков (Team) при входе в параллельную область.

      Team – Группа параллельных потоков – один или несколько потоков, которые участвуют в выполнении какой-либо конструкции языка.

      Параллельная программа состоит из параллельных и последовательных областей.

      Parallel region – Параллельная область – часть программы, которая может выполняться несколькими потоками.

      Serial region – Последовательная область – часть программы, которая выполняется только главным потоком.

      Переменные делятся на два вида – СКАЧАТЬ