Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.

Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Многопоточное программирование в OpenMP

Содержание

Процессы и потокиПроцесс – это среда выполнения задачи (программы).Процесс создаётся ОС и содержит информацию о программных ресурсах и текущем состоянии выполнения программы.
Многопоточное программирование в OpenMPКиреев СергейИВМиМГ Процессы и потокиПроцесс – это среда выполнения задачи (программы).Процесс создаётся ОС и Процессы и потокиПоток – это «облегченный процесс».Создается в рамках процесса,Имеет свой поток Многопоточное программированиеИспользуется для создания параллельных программ для систем с общей памятьюИ для других целей… OpenMP – это…Стандарт интерфейса для многопоточного программирования над общей памятьюНабор средств для Модель программированияFork-join параллелизмЯвное указание параллельных секцийПоддержка вложенного параллелизмаПоддержка динамических потоков Пример: Объявление параллельной секции#include int main(){ // последовательный код #pragma omp Пример: Hello, World!#include #include int main(){ printf(“Hello, World!\n”); #pragma omp parallel Задание числа потоковПеременная окружения OMP_NUM_THREADS >env OMP_NUM_THREADS=4 ./a.outФункция omp_set_num_threads(int) omp_set_num_threads(4); #pragma omp parallel { . . Способы разделения работы между потоками Пример: Директива omp for#include #include int main(){ int i; #pragma omp parallel Пример: Директива omp for#include #include int main(){ int i; #pragma omp parallel for for (i=0;i Пример: Директива omp sections#include #include int main(){ int i; #pragma omp parallel Пример: Директива omp single#include #include int main(){ int i; #pragma omp parallel Пример: Директива omp master#include #include int main(){ int i; #pragma omp parallel Способы разделения работы между потокамиПараллельное исполнение цикла for #pragma omp for параметры:schedule - Пример: Директива omp for#include #include int main(){ int i; #pragma omp parallel Области видимости переменныхПеременные, объявленные внутри параллельного блока, являются локальными для потока: #pragma omp Области видимости переменныхПеременные, объявленные вне параллельного блока, определяются параметрами директив OpenMP:privatefirstprivatelastprivateshareddefaultreductionthreadprivatecopying Области видимости переменныхПеременные, объявленные вне параллельного блока, определяются параметрами директив OpenMP:privatefirstprivatelastprivateshareddefaultreductionthreadprivatecopyingСвоя локальная Области видимости переменныхПеременные, объявленные вне параллельного блока, определяются параметрами директив OpenMP:privatefirstprivatelastprivateshareddefaultreductionthreadprivatecopyingЛокальная переменная Области видимости переменныхПеременные, объявленные вне параллельного блока, определяются параметрами директив OpenMP:privatefirstprivatelastprivateshareddefaultreductionthreadprivatecopyingЛокальная переменная Области видимости переменныхПеременные, объявленные вне параллельного блока, определяются параметрами директив OpenMP:privatefirstprivatelastprivateshareddefaultreductionthreadprivatecopyingРазделяемая (общая) Области видимости переменныхПеременные, объявленные вне параллельного блока, определяются параметрами директив OpenMP:privatefirstprivatelastprivateshareddefaultreductionthreadprivatecopyingЗадание области Области видимости переменныхПеременные, объявленные вне параллельного блока, определяются параметрами директив OpenMP:privatefirstprivatelastprivateshareddefaultreductionthreadprivatecopyingПеременная для Области видимости переменныхПеременные, объявленные вне параллельного блока, определяются параметрами директив OpenMP:privatefirstprivatelastprivateshareddefaultreductionthreadprivatecopyingОбъявление глобальных Области видимости переменныхПеременные, объявленные вне параллельного блока, определяются параметрами директив OpenMP:privatefirstprivatelastprivateshareddefaultreductionthreadprivatecopyingОбъявление глобальных Синхронизация потоковДирективы синхронизации потоков:mastercriticalbarrieratomicflushorderedБлокировкиomp_lock_t Синхронизация потоковДирективы синхронизации потоков:mastercriticalbarrieratomicflushorderedВыполнение кода только главным потоком#pragma omp parallel{ //code Синхронизация потоковДирективы синхронизации потоков:mastercriticalbarrieratomicflushorderedКритическая секцияint x;x = 0;#pragma omp parallel{ #pragma Синхронизация потоковДирективы синхронизации потоков:mastercriticalbarrieratomicflushorderedБарьерint i;#pragma omp parallel for for (i=0;i Синхронизация потоковДирективы синхронизации потоков:mastercriticalbarrieratomicflushorderedАтомарная операцияint i,index[N],x[M];#pragma omp parallel for \ Синхронизация потоковДирективы синхронизации потоков:mastercriticalbarrieratomicflushorderedСогласование значения переменных между потокамиint x = 0;#pragma omp Синхронизация потоковДирективы синхронизации потоков:mastercriticalbarrieratomicflushorderedВыделение упорядоченного блока в циклеint i,j,k;double x;#pragma omp parallel for ordered for (i=0;i Синхронизация потоковБлокировкиomp_lock_tvoid omp_init_lock(omp_lock_t *lock)void omp_destroy_lock(omp_lock_t *lock)void omp_set_lock(omp_lock_t *lock)void omp_unset_lock(omp_lock_t *lock)int omp_test_lock(omp_lock_t *lock)omp_nest_lock_tvoid Пример: Использование блокировок#include #include #include int x[1000];int main(){ int i,max; omp_lock_t lock; omp_init_lock(&lock); for (i=0;i Функции OpenMPvoid omp_set_num_threads(int num_threads) int omp_get_num_threads(void) int omp_get_max_threads(void) int omp_get_thread_num(void) int omp_get_num_procs(void) Порядок создания параллельных программ Написать и отладить последовательную программуДополнить программу директивами OpenMPСкомпилировать Пример программы: сложение двух векторовПоследовательная программа#define N 1000double x[N],y[N],z[N];int main(){ int i; for (i=0;i Пример программы: сложение двух векторовПараллельная программа#include#define N 1000double x[N],y[N],z[N];int main(){ int i; int num; for (i=0;i Пример программы: решение краевой задачиМетод Зейделяdo { dmax = 0; // максимальное Пример программы: решение краевой задачиomp_lock_t dmax_lock;omp_init_lock (&dmax_lock);do { dmax = 0; // Пример программы: решение краевой задачиomp_lock_t dmax_lock;omp_init_lock (&dmax_lock);do { dmax = 0; // Пример программы: решение краевой задачиomp_lock_t dmax_lock;omp_init_lock(&dmax_lock);do { dmax = 0; // максимальное Пример программы: решение краевой задачиomp_lock_t dmax_lock;omp_init_lock(&dmax_lock);do { dmax = 0; // максимальное Пример программы: решение краевой задачиomp_lock_t dmax_lock;omp_init_lock(&dmax_lock);do { dmax = 0; // максимальное Пример программы: решение краевой задачиomp_lock_t dmax_lock;omp_init_lock(&dmax_lock);do { dmax = 0; // максимальное Пример программы: решение краевой задачиДругие способы устранения зависимостейЧетно-нечетное упорядочиваниеВолновые схемы Пример программы: решение краевой задачиomp_lock_t dmax_lock;omp_init_lock(&dmax_lock);do { // максимальное изменение значений u Пример программы: решение краевой задачиВолновая схема с разбиением на блоки Рекомендуемая литература по OpenMPhttp://openmp.orghttp://www.parallel.ru/tech/tech_dev/openmp.htmlhttps://computing.llnl.gov/tutorials/openMP/
Слайды презентации

Слайд 2 Процессы и потоки
Процесс – это среда выполнения задачи

Процессы и потокиПроцесс – это среда выполнения задачи (программы).Процесс создаётся ОС

(программы).
Процесс создаётся ОС и содержит информацию о программных ресурсах

и текущем состоянии выполнения программы.

Слайд 3 Процессы и потоки
Поток – это «облегченный процесс».
Создается в

Процессы и потокиПоток – это «облегченный процесс».Создается в рамках процесса,Имеет свой

рамках процесса,
Имеет свой поток управления,
Разделяет ресурсы процесса-родителя с другими

потоками,
Погибает, если погибает родительский процесс.

Слайд 4 Многопоточное программирование
Используется для создания параллельных программ для систем

Многопоточное программированиеИспользуется для создания параллельных программ для систем с общей памятьюИ для других целей…

с общей памятью






И для других целей…

Слайд 5 OpenMP – это…
Стандарт интерфейса для многопоточного программирования над

OpenMP – это…Стандарт интерфейса для многопоточного программирования над общей памятьюНабор средств

общей памятью

Набор средств для языков C/C++ и Fortran:
Директивы компилятора
#pragma

omp …
Библиотечные подпрограммы
get_num_threads()
Переменные окружения
OMP_NUM_THREADS

Слайд 6 Модель программирования
Fork-join параллелизм





Явное указание параллельных секций
Поддержка вложенного параллелизма
Поддержка

Модель программированияFork-join параллелизмЯвное указание параллельных секцийПоддержка вложенного параллелизмаПоддержка динамических потоков

динамических потоков

Слайд 7 Пример: Объявление параллельной секции
#include
int main()
{
// последовательный

Пример: Объявление параллельной секции#include int main(){ // последовательный код #pragma omp

код
#pragma omp parallel
{
// параллельный код

}
// последовательный код

return 0;
}

Слайд 8 Пример: Hello, World!
#include
#include
int main()
{
printf(“Hello, World!\n”);

Пример: Hello, World!#include #include int main(){ printf(“Hello, World!\n”); #pragma omp parallel

#pragma omp parallel
{ int i,n;
i =

omp_get_thread_num();
n = omp_get_num_threads();
printf(“I’m thread %d of %d\n”,i,n);
}
return 0;
}

Слайд 9 Задание числа потоков
Переменная окружения OMP_NUM_THREADS
>env OMP_NUM_THREADS=4 ./a.out
Функция omp_set_num_threads(int)
omp_set_num_threads(4);
#pragma

Задание числа потоковПеременная окружения OMP_NUM_THREADS >env OMP_NUM_THREADS=4 ./a.outФункция omp_set_num_threads(int) omp_set_num_threads(4); #pragma omp parallel { .

omp parallel
{ . . .
}
Параметр num_threads
#pragma omp parallel num_threads(4)
{

. . .
}

Слайд 10 Способы разделения работы между потоками

Способы разделения работы между потоками

Слайд 11 Пример: Директива omp for
#include
#include
int main()
{ int i;

Пример: Директива omp for#include #include int main(){ int i; #pragma omp

#pragma omp parallel
{
#pragma omp for

for (i=0;i<1000;i++)
printf(“%d ”,i);
}
return 0;
}

Слайд 12 Пример: Директива omp for
#include
#include
int main()
{ int i;

Пример: Директива omp for#include #include int main(){ int i; #pragma omp parallel for for (i=0;i

#pragma omp parallel for
for (i=0;i

printf(“%d ”,i);

return 0;
}

Слайд 13 Пример: Директива omp sections
#include
#include
int main()
{ int i;

Пример: Директива omp sections#include #include int main(){ int i; #pragma omp

#pragma omp parallel sections private(i)
{
#pragma omp

section
printf(“1st half\n”);
for (i=0;i<500;i++) printf(“%d ”);
#pragma omp section
printf(“2nd half\n”);
for (i=501;i<1000;i++) printf(“%d ”);
}
return 0;
}

Слайд 14 Пример: Директива omp single
#include
#include
int main()
{ int i;

Пример: Директива omp single#include #include int main(){ int i; #pragma omp

#pragma omp parallel private(i)
{
#pragma omp for

for (i=0;i<1000;i++) printf(“%d ”);
#pragma omp single
printf(“I’m thread %d!\n”,get_thread_num());
#pragma omp for
for (i=0;i<1000;i++) printf(“%d ”);
}
return 0;
}

Слайд 15 Пример: Директива omp master
#include
#include
int main()
{ int i;

Пример: Директива omp master#include #include int main(){ int i; #pragma omp

#pragma omp parallel private(i)
{
#pragma omp for

for (i=0;i<1000;i++) printf(“%d ”);
#pragma omp master
printf(“I’m Master!\n”)
#pragma omp for
for (i=0;i<1000;i++) printf(“%d ”);
}
return 0;
}

Слайд 16 Способы разделения работы между потоками
Параллельное исполнение цикла for
#pragma

Способы разделения работы между потокамиПараллельное исполнение цикла for #pragma omp for параметры:schedule

omp for параметры:
schedule - распределения итераций цикла между потоками
schedule(static,n)

– статическое распределение
schedule(dynamic,n) – динамическое распределение
schedule(guided,n) – управляемое распределение
schedule(runtime) – определяется OMP_SCHEDULE
nowait – отключение синхронизации в конце цикла
ordered – выполнение итераций в последовательном порядке
Параметры области видимости переменных…

Слайд 17 Пример: Директива omp for
#include
#include
int main()
{ int i;

Пример: Директива omp for#include #include int main(){ int i; #pragma omp

#pragma omp parallel private(i)
{
#pragma omp for

schedule(static,10) nowait
for (i=0;i<1000;i++) printf(“%d ”,i);
#pragma omp for schedule(dynamic,1)
for (i=‘a’;i<=‘z’;i++) printf(“%c ”,i);
}
return 0;
}

Слайд 18 Области видимости переменных
Переменные, объявленные внутри параллельного блока, являются

Области видимости переменныхПеременные, объявленные внутри параллельного блока, являются локальными для потока: #pragma

локальными для потока:

#pragma omp parallel
{
int num;
num =

omp_get_thread_num()
printf(“Поток %d\n”,num);
}

Слайд 19 Области видимости переменных
Переменные, объявленные вне параллельного блока, определяются

Области видимости переменныхПеременные, объявленные вне параллельного блока, определяются параметрами директив OpenMP:privatefirstprivatelastprivateshareddefaultreductionthreadprivatecopying

параметрами директив OpenMP:
private
firstprivate
lastprivate
shared
default
reduction
threadprivate
copying

Слайд 20 Области видимости переменных
Переменные, объявленные вне параллельного блока, определяются

Области видимости переменныхПеременные, объявленные вне параллельного блока, определяются параметрами директив OpenMP:privatefirstprivatelastprivateshareddefaultreductionthreadprivatecopyingСвоя

параметрами директив OpenMP:
private
firstprivate
lastprivate
shared
default
reduction
threadprivate
copying
Своя локальная переменная в каждом потоке

int num;
#pragma

omp parallel private(num)
{
num=omp_get_thread_num()
printf(“%d\n”,num);
}

Слайд 21 Области видимости переменных
Переменные, объявленные вне параллельного блока, определяются

Области видимости переменныхПеременные, объявленные вне параллельного блока, определяются параметрами директив OpenMP:privatefirstprivatelastprivateshareddefaultreductionthreadprivatecopyingЛокальная

параметрами директив OpenMP:
private
firstprivate
lastprivate
shared
default
reduction
threadprivate
copying
Локальная переменная с инициализацией

int num=5;
#pragma omp parallel

\
firstprivate(num)
{
printf(“%d\n”,num);
}

Слайд 22 Области видимости переменных
Переменные, объявленные вне параллельного блока, определяются

Области видимости переменныхПеременные, объявленные вне параллельного блока, определяются параметрами директив OpenMP:privatefirstprivatelastprivateshareddefaultreductionthreadprivatecopyingЛокальная

параметрами директив OpenMP:
private
firstprivate
lastprivate
shared
default
reduction
threadprivate
copying
Локальная переменная с сохранением последнего значения
(в последовательном

исполнении)

int i,j;
#pragma omp parallel for \
lastprivate(j)
for (i=0;i<100;i++) j=i;

printf(“Последний j = %d\n”,j);

Слайд 23 Области видимости переменных
Переменные, объявленные вне параллельного блока, определяются

Области видимости переменныхПеременные, объявленные вне параллельного блока, определяются параметрами директив OpenMP:privatefirstprivatelastprivateshareddefaultreductionthreadprivatecopyingРазделяемая

параметрами директив OpenMP:
private
firstprivate
lastprivate
shared
default
reduction
threadprivate
copying
Разделяемая (общая) переменная

int i,j;

#pragma omp parallel for

\
shared(j)
for (i=0;i<100;i++) j=i;

printf(“j = %d\n”,j);

Слайд 24 Области видимости переменных
Переменные, объявленные вне параллельного блока, определяются

Области видимости переменныхПеременные, объявленные вне параллельного блока, определяются параметрами директив OpenMP:privatefirstprivatelastprivateshareddefaultreductionthreadprivatecopyingЗадание

параметрами директив OpenMP:
private
firstprivate
lastprivate
shared
default
reduction
threadprivate
copying
Задание области видимости не указанных явно переменных

int

i,k,n=2;
#pragma omp parallel shared(n) \
default(private)
{
i = omp_get_thread_num() / n;
k = omp_get_thread_num() % n;
printf(“%d %d %d\n”,i,k,n);
}

Слайд 25 Области видимости переменных
Переменные, объявленные вне параллельного блока, определяются

Области видимости переменныхПеременные, объявленные вне параллельного блока, определяются параметрами директив OpenMP:privatefirstprivatelastprivateshareddefaultreductionthreadprivatecopyingПеременная

параметрами директив OpenMP:
private
firstprivate
lastprivate
shared
default
reduction
threadprivate
copying
Переменная для выполнения редукционной операции

int i,s=0;
#pragma omp

parallel for \
reduction(+:s)
for (i=0;i<100;i++)
s += i;

printf(“Sum: %d\n”,s);

Слайд 26 Области видимости переменных
Переменные, объявленные вне параллельного блока, определяются

Области видимости переменныхПеременные, объявленные вне параллельного блока, определяются параметрами директив OpenMP:privatefirstprivatelastprivateshareddefaultreductionthreadprivatecopyingОбъявление

параметрами директив OpenMP:
private
firstprivate
lastprivate
shared
default
reduction
threadprivate
copying
Объявление глобальных переменных локальными для потоков

int x;
#pragma

omp threadprivate(x)

int main()
{
. . .
}

Слайд 27 Области видимости переменных
Переменные, объявленные вне параллельного блока, определяются

Области видимости переменныхПеременные, объявленные вне параллельного блока, определяются параметрами директив OpenMP:privatefirstprivatelastprivateshareddefaultreductionthreadprivatecopyingОбъявление

параметрами директив OpenMP:
private
firstprivate
lastprivate
shared
default
reduction
threadprivate
copying
Объявление глобальных переменных локальными для потоков c

инициализацией

int x;
#pragma omp threadprivate(x)
#pragma omp copyin(x)
int main()
{
. . .
}

Слайд 28 Синхронизация потоков
Директивы синхронизации потоков:
master
critical
barrier
atomic
flush
ordered
Блокировки
omp_lock_t

Синхронизация потоковДирективы синхронизации потоков:mastercriticalbarrieratomicflushorderedБлокировкиomp_lock_t

Слайд 29 Синхронизация потоков
Директивы синхронизации потоков:
master
critical
barrier
atomic
flush
ordered

Выполнение кода только главным потоком

#pragma

Синхронизация потоковДирективы синхронизации потоков:mastercriticalbarrieratomicflushorderedВыполнение кода только главным потоком#pragma omp parallel{ //code

omp parallel
{
//code
#pragma omp master
{

// critical code
}
// code
}

Слайд 30 Синхронизация потоков
Директивы синхронизации потоков:
master
critical
barrier
atomic
flush
ordered

Критическая секция

int x;
x = 0;

#pragma

Синхронизация потоковДирективы синхронизации потоков:mastercriticalbarrieratomicflushorderedКритическая секцияint x;x = 0;#pragma omp parallel{ #pragma

omp parallel
{
#pragma omp critical
x =

x + 1;
}

Слайд 31 Синхронизация потоков
Директивы синхронизации потоков:
master
critical
barrier
atomic
flush
ordered

Барьер

int i;

#pragma omp parallel for

Синхронизация потоковДирективы синхронизации потоков:mastercriticalbarrieratomicflushorderedБарьерint i;#pragma omp parallel for for (i=0;i

for (i=0;i

omp barrier
}


Слайд 32 Синхронизация потоков
Директивы синхронизации потоков:
master
critical
barrier
atomic
flush
ordered

Атомарная операция

int i,index[N],x[M];

#pragma omp parallel

Синхронизация потоковДирективы синхронизации потоков:mastercriticalbarrieratomicflushorderedАтомарная операцияint i,index[N],x[M];#pragma omp parallel for \ shared(index,x) for (i=0;i

for \
shared(index,x)
for

(i=0;i {
#pragma omp atomic
x[index[i]] += count(i);
}

Слайд 33 Синхронизация потоков
Директивы синхронизации потоков:
master
critical
barrier
atomic
flush
ordered

Согласование значения переменных между потоками
int

Синхронизация потоковДирективы синхронизации потоков:mastercriticalbarrieratomicflushorderedСогласование значения переменных между потокамиint x = 0;#pragma

x = 0;
#pragma omp parallel sections \

shared(x)
{
#pragma omp section
{ x=1;
#pragma omp flush
}
#pragma omp section
while (!x);
}

Слайд 34 Синхронизация потоков
Директивы синхронизации потоков:
master
critical
barrier
atomic
flush
ordered

Выделение упорядоченного блока в цикле

int

Синхронизация потоковДирективы синхронизации потоков:mastercriticalbarrieratomicflushorderedВыделение упорядоченного блока в циклеint i,j,k;double x;#pragma omp parallel for ordered for (i=0;i

i,j,k;
double x;
#pragma omp parallel for ordered
for (i=0;i

k = rand(); x = 1.0;
for (j=0;j printf(“No order: %d\n”,i);
#pragma omp ordered
printf(“Order: %d\n”,i);
}

Слайд 35 Синхронизация потоков
Блокировки
omp_lock_t
void omp_init_lock(omp_lock_t *lock)
void omp_destroy_lock(omp_lock_t *lock)
void omp_set_lock(omp_lock_t *lock)
void

Синхронизация потоковБлокировкиomp_lock_tvoid omp_init_lock(omp_lock_t *lock)void omp_destroy_lock(omp_lock_t *lock)void omp_set_lock(omp_lock_t *lock)void omp_unset_lock(omp_lock_t *lock)int omp_test_lock(omp_lock_t

omp_unset_lock(omp_lock_t *lock)
int omp_test_lock(omp_lock_t *lock)
omp_nest_lock_t
void omp_init_nest_lock(omp_nest_lock_t *lock)
void omp_destroy_nest__lock(omp_nest_lock_t *lock)
void omp_set_nest__lock(omp_nest_lock_t

*lock)
void omp_unset_nest__lock(omp_nest_lock_t *lock)
int omp_test_nest__lock(omp_nest_lock_t *lock)

Слайд 36 Пример: Использование блокировок
#include
#include
#include
int x[1000];
int main()
{ int

Пример: Использование блокировок#include #include #include int x[1000];int main(){ int i,max; omp_lock_t lock; omp_init_lock(&lock); for (i=0;i

i,max;
omp_lock_t lock;
omp_init_lock(&lock);
for (i=0;i

x[0];
#pragma omp parallel for shared(x,lock)
for(i=0;i<1000;i++)
{ omp_set_lock(&lock);
if (x[i]>max) max=x[i];
omp_set_unlock(&lock);
}
omp_destroy_lock(&lock);
return 0;
}

Слайд 37 Функции OpenMP
void omp_set_num_threads(int num_threads)
int omp_get_num_threads(void)
int omp_get_max_threads(void)

Функции OpenMPvoid omp_set_num_threads(int num_threads) int omp_get_num_threads(void) int omp_get_max_threads(void) int omp_get_thread_num(void) int


int omp_get_thread_num(void)
int omp_get_num_procs(void)
int omp_in_parallel(void)
void omp_set_dynamic(int dynamic_threads)


int omp_get_dynamic(void)
void omp_set_nested(int nested)
int omp_get_nested (void)
double omp_get_wtick(void)
Функции работы с блокировками

Слайд 38 Порядок создания параллельных программ
Написать и отладить последовательную

Порядок создания параллельных программ Написать и отладить последовательную программуДополнить программу директивами

программу
Дополнить программу директивами OpenMP
Скомпилировать программу компилятором с поддержкой OpenMP
Задать

переменные окружения
Запустить программу

Слайд 39 Пример программы: сложение двух векторов
Последовательная программа

#define N 1000
double

Пример программы: сложение двух векторовПоследовательная программа#define N 1000double x[N],y[N],z[N];int main(){ int i; for (i=0;i

x[N],y[N],z[N];
int main()
{ int i;

for (i=0;i

z[i]=x[i]+y[i];
return 0;
}

Слайд 40 Пример программы: сложение двух векторов
Параллельная программа
#include
#define N 1000
double

Пример программы: сложение двух векторовПараллельная программа#include#define N 1000double x[N],y[N],z[N];int main(){ int i; int num; for (i=0;i

x[N],y[N],z[N];
int main()
{ int i;
int num;
for (i=0;i

num = omp_get_num_threads();
#pragma omp parallel for schedule(static,N/num)
for (i=0;i z[i]=x[i]+y[i];
return 0;
}

Слайд 41 Пример программы: решение краевой задачи
Метод Зейделя

do {
dmax =

Пример программы: решение краевой задачиМетод Зейделяdo { dmax = 0; //

0; // максимальное изменение значений u
for ( i=1;

i for ( j=1; j temp = u[i][j];
u[i][j] = 0.25*(u[i-1][j]+u[i+1][j]+
u[i][j-1]+u[i][j+1]–h*h*f[i][j]);
dm = fabs(temp-u[i][j]);
if ( dmax < dm ) dmax = dm;
}
} while ( dmax > eps );

Слайд 42 Пример программы: решение краевой задачи
omp_lock_t dmax_lock;
omp_init_lock (&dmax_lock);
do {
dmax

Пример программы: решение краевой задачиomp_lock_t dmax_lock;omp_init_lock (&dmax_lock);do { dmax = 0;

= 0; // максимальное изменение значений u
#pragma omp

parallel for shared(u,n,dmax) private(i,temp,d)
for ( i=1; i #pragma omp parallel for shared(u,n,dmax) private(j,temp,d)
for ( j=1; j temp = u[i][j];
u[i][j] = 0.25*(u[i-1][j]+u[i+1][j]+
u[i][j-1]+u[i][j+1]–h*h*f[i][j]);
d = fabs(temp-u[i][j]);
omp_set_lock(&dmax_lock);
if ( dmax < d ) dmax = d;
omp_unset_lock(&dmax_lock);
} // конец вложенной параллельной области
} // конец внешней параллельной области
} while ( dmax > eps );

Слайд 43 Пример программы: решение краевой задачи
omp_lock_t dmax_lock;
omp_init_lock (&dmax_lock);
do {
dmax

Пример программы: решение краевой задачиomp_lock_t dmax_lock;omp_init_lock (&dmax_lock);do { dmax = 0;

= 0; // максимальное изменение значений u
#pragma omp

parallel for shared(u,n,dmax) private(i,temp,d)
for ( i=1; i #pragma omp parallel for shared(u,n,dmax) private(j,temp,d)
for ( j=1; j temp = u[i][j];
u[i][j] = 0.25*(u[i-1][j]+u[i+1][j]+
u[i][j-1]+u[i][j+1]–h*h*f[i][j]);
d = fabs(temp-u[i][j])
omp_set_lock(&dmax_lock);
if ( dmax < d ) dmax = d;
omp_unset_lock(&dmax_lock);
} // конец вложенной параллельной области
} // конец внешней параллельной области
} while ( dmax > eps );

Синхронизация – узкое место

Слайд 44 Пример программы: решение краевой задачи
omp_lock_t dmax_lock;
omp_init_lock(&dmax_lock);
do {
dmax =

Пример программы: решение краевой задачиomp_lock_t dmax_lock;omp_init_lock(&dmax_lock);do { dmax = 0; //

0; // максимальное изменение значений u
#pragma omp parallel

for shared(u,n,dmax) private(i,temp,d,dm)
for ( i=1; i dm = 0;
for ( j=1; j temp = u[i][j];
u[i][j] = 0.25*(u[i-1][j]+u[i+1][j]+
u[i][j-1]+u[i][j+1]–h*h*f[i][j]);
d = fabs(temp-u[i][j])
if ( dm < d ) dm = d;
}
omp_set_lock(&dmax_lock);
if ( dmax < dm ) dmax = dm;
omp_unset_lock(&dmax_lock);
}
} // конец параллельной области
} while ( dmax > eps );

Слайд 45 Пример программы: решение краевой задачи
omp_lock_t dmax_lock;
omp_init_lock(&dmax_lock);
do {
dmax =

Пример программы: решение краевой задачиomp_lock_t dmax_lock;omp_init_lock(&dmax_lock);do { dmax = 0; //

0; // максимальное изменение значений u
#pragma omp parallel

for shared(u,n,dmax) private(i,temp,d,dm)
for ( i=1; i dm = 0;
for ( j=1; j temp = u[i][j];
u[i][j] = 0.25*(u[i-1][j]+u[i+1][j]+
u[i][j-1]+u[i][j+1]–h*h*f[i][j]);
d = fabs(temp-u[i][j])
if ( dm < d ) dm = d;
}
omp_set_lock(&dmax_lock);
if ( dmax < dm ) dmax = dm;
omp_unset_lock(&dmax_lock);
}
} // конец параллельной области
} while ( dmax > eps );

Неоднозначность вычислений

Слайд 46 Пример программы: решение краевой задачи
omp_lock_t dmax_lock;
omp_init_lock(&dmax_lock);
do {
dmax =

Пример программы: решение краевой задачиomp_lock_t dmax_lock;omp_init_lock(&dmax_lock);do { dmax = 0; //

0; // максимальное изменение значений u
#pragma omp parallel

for shared(u,n,dmax) private(i,temp,d,dm)
for ( i=1; i dm = 0;
for ( j=1; j temp = u[i][j];
un[i][j] = 0.25*(u[i-1][j]+u[i+1][j]+
u[i][j-1]+u[i][j+1]–h*h*f[i][j]);
d = fabs(temp-un[i][j])
if ( dm < d ) dm = d;
}
omp_set_lock(&dmax_lock);
if ( dmax < dm ) dmax = dm;
omp_unset_lock(&dmax_lock);
}
} // конец параллельной области
for ( i=1; i for ( j=1; j u[i][j] = un[i][j];
} while ( dmax > eps );

Слайд 47 Пример программы: решение краевой задачи
omp_lock_t dmax_lock;
omp_init_lock(&dmax_lock);
do {
dmax =

Пример программы: решение краевой задачиomp_lock_t dmax_lock;omp_init_lock(&dmax_lock);do { dmax = 0; //

0; // максимальное изменение значений u
#pragma omp parallel

for shared(u,n,dmax) private(i,temp,d,dm)
for ( i=1; i dm = 0;
for ( j=1; j temp = u[i][j];
un[i][j] = 0.25*(u[i-1][j]+u[i+1][j]+
u[i][j-1]+u[i][j+1]–h*h*f[i][j]);
d = fabs(temp-un[i][j]);
if ( dm < d ) dm = d;
}
omp_set_lock(&dmax_lock);
if ( dmax < dm ) dmax = dm;
omp_unset_lock(&dmax_lock);
}
} // конец параллельной области
for ( i=1; i for ( j=1; j u[i][j] = un[i][j];
} while ( dmax > eps );

Получили метод Якоби

Слайд 48 Пример программы: решение краевой задачи
Другие способы устранения зависимостей
Четно-нечетное упорядочивание



Волновые

Пример программы: решение краевой задачиДругие способы устранения зависимостейЧетно-нечетное упорядочиваниеВолновые схемы

схемы

Слайд 49 Пример программы: решение краевой задачи
omp_lock_t dmax_lock;
omp_init_lock(&dmax_lock);
do {
// максимальное

Пример программы: решение краевой задачиomp_lock_t dmax_lock;omp_init_lock(&dmax_lock);do { // максимальное изменение значений

изменение значений u
dmax = 0;
// нарастание волны

(nx – размер волны)
for ( nx=1; nx dm[nx] = 0;
#pragma omp parallel for \
shared(u,nx,dm) \
private(i,j,temp,d)
for ( i=1; i j = nx + 1 – i;
temp = u[i][j];
u[i][j] = 0.25*(u[i-1][j]+
u[i+1][j]+u[i][j-1]+u[i][j+1]
–h*h*f[i][j]);
d = fabs(temp-u[i][j]);
if ( dm[i] < d ) dm[i] = d;
} // конец параллельной области
}

// затухание волны
for ( nx=N-1; nx>0; nx-- ) {
#pragma omp parallel for \
shared(u,nx,dm) private(i,j,temp,d)
for ( i=N-nx+1; i j = 2*N - nx – I + 1;
temp = u[i][j];
u[i][j] = 0.25*(u[i-1][j]+
u[i+1][j]+u[i][j-1]+u[i][j+1]
–h*h*f[i][j]);
d = fabs(temp-u[i][j])
if ( dm[i] < d ) dm[i] = d;
} // конец параллельной области
}
#pragma omp parallel for \
shared(n,dm,dmax) private(i)
for ( i=1; i omp_set_lock(&dmax_lock);
if ( dmax < dm[i] ) dmax = dm[i];
omp_unset_lock(&dmax_lock);
} // конец параллельной области
} while ( dmax > eps );

Метод Зейделя: волновая схема

Слайд 50 Пример программы: решение краевой задачи
Волновая схема с разбиением на

Пример программы: решение краевой задачиВолновая схема с разбиением на блоки

блоки

  • Имя файла: mnogopotochnoe-programmirovanie-v-openmp.pptx
  • Количество просмотров: 203
  • Количество скачиваний: 0
- Предыдущая Лето в библиотеке:узнай себя!
Следующая - Скалярное,векторное исмешанное произведение векторов

Похожие презентации

Графический интерфейс ОСи приложений. Графический интерфейс ОСи приложений. 129
Освоение среды графического редактора Освоение среды графического редактора 102
Индивидуальный проект по информатике на тему Дистанционное обучение в образовательном процессе Индивидуальный проект по информатике на тему Дистанционное обучение в образовательном процессе 257
Действия с фрагментом текста (5 класс) Действия с фрагментом текста (5 класс) 129
Предыстория информатики Предыстория информатики 124
Язык разметки гипертекста HTML Язык разметки гипертекста HTML 118
Реализация воспитательных задач урока в процессе познавательной деятельности учащихся Реализация воспитательных задач урока в процессе познавательной деятельности учащихся 106
Подготовка к ЕГЭ. Задание №27 Подготовка к ЕГЭ. Задание №27 153
Требования к решению инженерного кейса Требования к решению инженерного кейса 151
Текст как форма представления информации Текст как форма представления информации 389
моя игра проект по информатике (младшая группа) моя игра проект по информатике (младшая группа) 115
Содержание и объём понятия (6 класс) Содержание и объём понятия (6 класс) 142
Области применения компьютерной графики Области применения компьютерной графики 115
Базы данных Базы данных 133
Правила эксплуатации персонального компьютера Правила эксплуатации персонального компьютера 138
Алгоритм и его свойства. Виды алгоритмов Алгоритм и его свойства. Виды алгоритмов 119
Тест по использованию переменной в программе Логомиры Тест по использованию переменной в программе Логомиры 112
Презентация по информатике Правила безопасности школьников в Интернете Презентация по информатике Правила безопасности школьников в Интернете 138
Создание графических объектов в текстовом процессоре Word Создание графических объектов в текстовом процессоре Word 147
Компьютерные вирусы и антивирусные программы Компьютерные вирусы и антивирусные программы 98
Безопасная работа в социальных сетях: общение,публикация материалов. Безопасная работа в социальных сетях: общение,публикация материалов. 124
Модели. Моделирование Модели. Моделирование 128
Разработка компьютерного сурдопереводчика Разработка компьютерного сурдопереводчика 107
Основные понятия объектно-ориентированного языка программирования Основные понятия объектно-ориентированного языка программирования 110
Хранение информации Хранение информации 111
Информационные технологии на предприятиях нефтегазовой отрасли Информационные технологии на предприятиях нефтегазовой отрасли 175
Вирусы Вирусы 112
Презентация Устройства компьютера Презентация Устройства компьютера 150
Create a own Database Create a own Database 158
Презентация Растровая и векторная графика Презентация Растровая и векторная графика 169