openmp在并行计算中的应用

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1、!"#$%&在并行计算中的应用江苏南京解放军理工大学气象学院!"###$#%摘要：!"#$%&的功能、执行方式和主要指令，用!"#$%&对一个描述粒子运动的模式进行了并行优化。关键词：并行计算!"#$%&标准协议加速比随着计算机技术的不断发展，从数据处理、信息处理、行计算的编译器指令、库函数和环境变量等，它在EF4245>知识处理直到智能处理，计算机的应用范围越来越广，处程序中提供的功能被称为;D3>’*EF4245>-*&$应用程理问题的规模也越来越大。许多问题解决（如气象中的数序接口)。值天气预报和变分同化）需要耗费大量的机时，因此对计;D3>’*是在循环级上的并行，;D

2、3>’*中定义的指算机运算速度的要求越来越高。并行计算技术的出现，为令、库函数和环境变量允许用户生成和管理并行程序。指提高计算机的运算速度提供了一种极为有效的途径，由令以单一程序多数据结构$%*’(结构)、任务共享结构、此带来众多领域对并行处理的要求越来越迫切。同步结构以及提供对数据共享或私有的支持扩展了原有并行计算技术自!"世纪#"年代中期出现以来，其并EF4245>程序的顺序结构模型。库函数和环境变量则提供行处理方式经历了从早期的阵列机$%&’()、向量机及向了对实时运行环境的控制。量并行机，到后来的共享存储的对称多处理器系统用;D3>’*EF4245>-*&编写的程序在

3、运行时采用$%’*)、分布存储的大规模并行处理系统$’**)到+,’-分叉G合并的方式。程序开始是以一个单进程运行，称为$非一致访问的分布共享存储)并行机系统和计算机机群执行的主线程。主线程顺序运行到第一个并行块结构时系统$./012341)的演变过程。就生成一个线程队，原来的主线程成为线程队的主线程。目前，大型机或巨型机多采用结点式分布存储，如国程序中被并行块包围起来的所有语句（包括块内被调用外的.45678系列、&9’%*系列、%:&;4<=<>系列，国的子程序）在线程队中并行执行H一直到并行块执行完后，内的曙光?"""@!"""、银河!@"等。分布式内存的并行线程队中的

4、线程中止，而主线程继续执行。一个程序中可实现采用消息传递方式，如’*&或*A’。由于采用这种以定义任意数目的并行块，因此，在一个程序的执行中可方式并行化时，需明确划分数据结构并重构源程序，因此以分叉、合并若干次。编程较困难，开发周期较长。但它具有较好的可移植性和("#$%&’指令扩展性，并且其并行是在程序级上的并行，并行效率高。指令是用一个特殊的标识符来标识的EF4245>注释。共享式存储的并行化具有编程简单、灵活的特点，开支持;D3>’*EF4245>-*&的编译器通过命令行参数激发周期较短，并行效率较高。?BBC年?"月，计算机硬件活和编译所有的;D3>’*编译指令。和软

5、件厂商联合定义发表了共享内存编程应用程序接口()!"#$%&’指令格式的工业标准协议;D3>’*，它克服了长期以来这一并行解;D3>’*的指令格式为：决方案的可移植性和扩展性差的缺点。近年来，由于主要标识符指令名I选项?II，J选项!，J⋯⋯J厂商的高端并行机产品在单结点内都纷纷采用多处理器指令名后的选项可以以任意次序排列，需要时也可共享内存的技术，同时分布共享理论也日益成熟，从而使重复。编译指令不能嵌入EF4245>语句中，EF4245>语句也以;D3>’*为基础的并行软件设计方法的探索和研究不不能嵌入编译指令中。但十分必要而且也成为可能。EF4245>自由格式文件以KL;

6、’*作为;D3>’*编译本文主要针对共享存储的对称多处理器系统$%’*)指令的标识符。固定格式文件以KL;’*、.L;’*或!讨论如何应用;D3>’*进行并行计算。L;’*作为;D3>’*编译指令的标识符。!"#$%&’简介在固定格式文件中，标识符必须为一行中的第一列。;D3>’*在EF4245>程序中可提供进行共享存储器并自由格式文件中，标识符前面必须有空格或跳格，但不限—?!—《微型机与应用》!""#年第$!期制在哪一列。初始指令行中标识符后必须有一个空格，指<,指令后的循环必须是循环次数有限定的<,VD=3*令续行方法与!"#$#%&相应格式的续行方法相同。循环和<,循

7、环，循环被分配在多个线程中并行执行。!"!并行块结构指令<,指令的格式如下：’%#%(()(和*&+’%#%(()(指令对构成并行块结构。并/0,.’<,45(%67)44，85(%67)8⋯8行块是多个线程并行执行的代码块，它是,-)&.’中启+"J(""-动并行执行的基本结构。指令格式为：4/0,.’*;<<,4;,V1=?88/0,.’’12133*345(%67)44，85(%67)8⋯8如果*;<<,指令中没有;,V1=?选项，线程执行9("5:完它所分配的循环后就会等待。/0,.’*;<’1