多核程序设计2
本科专业认证《多核与并行程序设计》课程教学大纲
《多核与并行程序设计》课程教学大纲（Multicore and ParallelProgramming）编写单位：计算机与通信工程学院计算机科学与技术系编写时间：2021年7月《多核与并行程序设计》课程教学大纲一、基本信息课程名称：多核与并行程序设计英文名称：Multicore and Parallel Programming课程类别：专业教育课程课程性质：选修课课程编码：0809000040学分：1.5总学时：24。
其中，讲授16学时，实验0学时，上机8学时，实训0学时适用专业：计算机科学与技术先修课程与知识储备：程序设计、算法与数据结构后继课程：云计算二、课程简介本课程是介绍多核并行计算领域理论和实践问题的一门核心课程，是计算机科学与技术的一门选修课程，也是软件工程及计算机技术相关专业的重要选修课程。
本课程的目标是让学生掌握并行计算技术在开发中的应用，能够根据自己的需要选择合适的并行计算环境与并行计算编程技术，独立完成针对多核计算环境具体任务的并行算法，并能够独立完成并行应用程序的编制、调试与部署。
三、教学目标1、课程思政教学目标：以知识传授为主线，围绕计算机科学知识进行思政教育，以培养学生积极的态度，培养学自学、自省、自控能力，养成学生坚持做好每一件事的品德为目标。
其次，在我国并行计算领域现状介绍中要激发学生们的爱国情怀，立志发展我国高性能计算产业的信心。
最后，以专业技能知识为载体,以实现增强学生“四个自信”为育人目标,将知识传授、价值引领和思想政治教育有机融合,做到课程教学全过程育人。
2、课程教学总目标：课程教学目标是让学习本课程的同学了解多核计算机体系结构、并行算法设计方法、多线程编程、OpenMP/MPI并行编程方法，掌握基本的并行程序设计技术，为未来的工作或者应用打好基础。
其次，学习并行计算的一些基本开发方法。
最后，能够独立开展并行计算领域的应用开发工作。
3、课程目标与学生能力和素质培养的关系：课程思政目标的实施有利于培养学生爱国精神、职业责任感，团队合作、组织、沟通等社会能力。
ucosII多核移植和扩展的原理以及注意事项
uC/OS-II是源码开放、可固化、可移植、可裁剪、可剥夺的实时多任务OS 内核，适用于任务多、对实时性要求较高的场合。
uC/OS-II适合小型系统，具有执行效率高、占用空间小、实时性优良和可扩展性等特点，最小内核可编译至2K。
uC/OS-II内核提供任务调度与管理、时间管理、任务间同步与通信、内存管理和中断服务等功能。
所谓RTOS移植，就是使一个实时内核能在某个微处理器或微控制器上运行。
大部分的uC/OS-II代码试用C写的，但仍需要用C和ASM写一些与处理器相关的代码，这是因为uC/OS-II在读写处理器寄存器时只能通过ASM实现。
要是uC/OS-II正常运行，处理器必须满足一定的条件：处理器的C编译器能产生可重入代码；用C语言就可以打开和关闭中断；处理器支持中断，并能产生定时中断；处理器支持能够容纳一定量数据的硬件堆栈；处理器有将SP和其他CPU reg读出和存储到堆栈或内存中的指令；uC/OS-II移植工作主要包括以下三个方面的内容：(1)修改与处理器核编译器相关的代码：主要在includes.h中，修改数据类型定义说明，OS_ENTER_CRITICAL()、OS_EXIT_CRITICAL()和堆栈增长方向定义OS_STK_GROWTH。
(2)用C语言编写10个移植相关的函数：主要在OS_CPU_C.C中，包括堆栈初始化OSTaskStkInit()和各种回调函数。
(3)编写4个汇编语言函数：主要在OS_CPU_A.ASM中，包括：_OSTickISR //时钟中断处理函数_OSIntCtxSW //从ISR中调用的任务切换函数_OSCtxSW //从任务中调用的任务切换函数_OSStartHighRdy //启动最高优先级的任务uC/OS-II移植的关键问题：(1)临界区访问：uC/OS-II需要先禁止中断再访问代码临界段，并且在访问完毕后重新允许中断，这就使得uC/OS-II能够保护临界段代码免受多任务或ISR的破坏。
多核处理器体系结构及并行程序设计
13
Floating Point
Integer
Floating Point
Integer
L1 D-Cache and D-TLB
L1 D-Cache and D-TLB
Even 2 floating point threads can be executed at the same time now (per processor) as there are multiple floating point execution units
– 只共享系统总线，独立缓存 – 高性能，资源冲突少
9
双核技术 VS. 超线程技术
• 双核是真正意义上的双处理器
– 不会发生资源冲突 – 每个线程拥有自己的缓存、寄存器和运算器
• 一个3.2GHz Smithfiled在性能上并非等同于3.2GHz P4 with HT 的2 倍
Integer
Rename/Alloc uop Queues Schedulers
BTB & I-TLB Decoder
Trace Cache
Floating Point
uCode ROM
2 threads CANNOT be executed at the same time (per processor) if
BTB & I-TLB Decoder
Trace Cache
Floating Point
uCode
ROM
14
多核技术与超线程技术的结合
Dual Core
2 threads/socket
Dual Core with Hyper-Threading
多核处理器系统的任务调度优化算法设计
多核处理器系统的任务调度优化算法设计1. 引言多核处理器系统在现代计算机体系结构中发挥着至关重要的作用。
通过利用多个核心同时执行任务，多核处理器可以提供更高的效率和性能。
然而，为了充分利用多核处理器的潜力，需要设计高效的任务调度算法，以平衡负载、避免资源竞争，并最大限度地发挥多核处理器的并行性能。
2. 现有的任务调度算法目前已经有很多任务调度算法被提出和应用于多核处理器系统。
其中，最常见和经典的算法包括负载均衡调度算法、静态分配算法、动态分配算法和基于进程优先级的调度算法等。
负载均衡调度算法：负载均衡调度算法旨在将任务均匀地分配给多个核心，以使每个核心的负载尽可能平衡。
这些算法通常基于任务的执行时间、优先级等因素进行任务分配，如轮转调度、最小作业优先法等。
静态分配算法：静态分配算法在任务启动之前将任务静态地分配给各个核心，以充分利用处理器资源。
这些算法适用于任务有固定的执行次序或依赖关系的情况。
动态分配算法：动态分配算法根据任务的执行情况和处理器的负载状况，动态地将任务分配给处理器核心。
这些算法通常包括任务窃取和任务迁移等策略，以实现负载均衡和充分利用处理器资源。
基于进程优先级的调度算法：基于进程优先级的调度算法通过给任务分配优先级来决定任务的执行次序。
这些算法可以根据任务的优先级和各个处理器核心的负载情况动态地调整任务的执行次序，以实现最优的任务调度。
3. 任务调度优化算法设计为了进一步提高多核处理器系统的性能和效率，可以设计一种综合考虑负载均衡、资源利用率和响应时间等因素的任务调度优化算法。
下面是一个基于进程优先级和动态负载均衡策略的任务调度优化算法设计。
步骤1：初始化任务队列和处理器核心队列。
将所有待执行的任务和多个处理器核心分别放入两个队列中。
步骤2：计算任务优先级。
根据任务的属性、执行时间和依赖关系等因素计算每个任务的优先级，并按照优先级进行排列。
步骤3：负载均衡策略。
从任务队列中选择一个任务，根据处理器核心的负载情况将该任务分配给合适的处理器核心。
VxWorks-SMP多核编程指南
VxWorks SMP多核编程指南本文摘自vxworks_kernel_programmers_guide_6.8 第24章1.介绍VxWorks SMP是风河公司为VxWorks设计的symmetric multiprocessing（SMP）系统。
它与风河公司的uniporcessor（UP）系统一样，具备实时操作系统的特性。
本章节介绍了风河VxWorks SMP系统的特点。
介绍了VxWorks SMP的配置过程、它与UP编程的区别，还有就是如何将UP代码移植为SMP代码.2.关于VxWorks SMP多核系统指的是一个系统中包含两个或两个以上的处理单元。
SMP是多核技巧中的一个，它的主要特点是一个OS运行在多个处理单元上,并且内存是共享的.另一种多核技巧是asymmetric multiprocessing（AMP)系统，即多个处理单元上运行多个OS。
（1）技术特点关于CPU与处理器的概念在很多计算机相关书籍里有所介绍。
但是，在此我们仍要对这二者在SMP系统中的区别进行详细说明。
CPU：一个CPU通常使用CPU ID、物理CPU索引、逻辑CPU索引进行标示。
一个CPU ID通常由系统固件和硬件决定。
物理CPU索引从0开始，系统从CPU0开始启动,随着CPU个数的增加，物理CPU索引也会增加。
逻辑CPU索引指的是OS实例。
例如,UP系统中逻辑CPU的索引永远是0；对于一个4个CPU的SMP系统而言,它的CPU逻辑索引永远是0到3，无论硬件系统中CPU的个数.处理器（processor）：是一个包含一个CPU或多个CPU的硅晶体单元.多处理器(multiprocessor）:在一个独立的硬件环境中包含两个以上的处理器。
单核处理器(uniprocessor)：一个包含了一个CPU的硅晶体单元。
例如：a dual—core MPC8641D指的是一个处理器上有两个CPU；a quad-core Broadcom 1480指的是一个处理器上有四个CPU.在SMP系统上运行UP代码总会遇到问题，即使将UP代码进行了更新，也很难保证代码很好的利用了SMP系统的特性。
C语言程序设计(第2版)
该教材分为12个章节，主要包括程序设计概述，数据及其运算，简单程序设计，分支结构程序设计，循环结 构程序设计，组数，函数，指针，结构体，文件，共用体、枚举和位运算，C++程序设计基础。每一章的开始设 置有“本章导读”和“主要知识点”栏目。“本章导读”既对该章教学内容进行引入，又对该章教学内容进行简 介；“主要知识点”则对该章知识逐项进行罗列说明。每一章节后还设有本章小结与习题等栏目。此外，还包括C 语言的保留字、C语言的运算符两个附录的内容。
成书过程
成书过程
作者秉承“建设精品教材，培养优秀人才”的教育理念，听取和采纳了任课教师的意见，吸收、借鉴其他教 材的长处，融入教学实践经验和教学研究成果，在结构和内容两个方面对第1版进行了全面的调整优化，编写完成 了该教材 。
《C语言程序设计（第2版）》由张磊任主编，冯伟昌、黄忠义、张元国任副主编，魏建国、王桂东、魏军、 高永存、薛莹、徐英娟、徐思杰、潘振昌、王金才、王涛、张文、彭玉忠、马明祥、滕秀荣、李竹健、王凤丽、 曲立杰、刘福香参加了该教材编写工作，全书由张磊统稿和定稿。该教材的编写和出版也得到了相关人员的支 持。
2009年8月22日，该教材由高等教育出版社出版 。
内容简介
《基于FPGA的多核处理器系统的研究与设计》范文
《基于FPGA的多核处理器系统的研究与设计》篇一一、引言随着科技的快速发展，处理器性能的需求不断提升，传统单核处理器已经难以满足日益增长的计算需求。
因此，多核处理器系统成为了研究的热点。
本文以基于FPGA（现场可编程门阵列）的多核处理器系统为研究对象，对其进行了详细的研究与设计。
二、研究背景及意义FPGA作为一种可编程的硬件设备，具有高度的并行性、灵活性和可定制性，因此被广泛应用于高性能计算、信号处理等领域。
而多核处理器系统则通过集成多个处理器核心，实现了更高的计算性能和更快的处理速度。
将FPGA和多核处理器系统相结合，可以构建出高性能、高灵活性的多核处理器系统，对于提高计算性能、降低功耗、增强系统稳定性等方面具有重要的意义。
三、FPGA多核处理器系统的设计（一）系统架构设计基于FPGA的多核处理器系统主要由多个FPGA芯片组成，每个FPGA芯片上集成了多个处理器核心。
系统采用共享内存的方式，实现了各个处理器核心之间的数据交换和通信。
此外，系统还包含了控制模块、接口模块等部分，以实现系统的整体控制和外部接口的连接。
（二）处理器核心设计处理器核心是FPGA多核处理器系统的核心部分，其设计直接影响到整个系统的性能。
在处理器核心设计中，需要考虑指令集设计、数据通路设计、控制单元设计等方面。
指令集设计需要考虑到指令的兼容性、可扩展性和执行效率；数据通路设计需要考虑到数据的传输速度和带宽；控制单元设计则需要考虑到处理器的控制流程和时序。
（三）系统通信设计系统通信是FPGA多核处理器系统中非常重要的一部分，它涉及到各个处理器核心之间的数据交换和通信。
在系统通信设计中，需要考虑到通信协议的设计、通信接口的选择、通信速度和带宽等方面。
常用的通信协议包括总线协议、消息传递协议等，需要根据具体的应用场景进行选择和设计。
四、系统实现与测试（一）硬件实现在硬件实现阶段，需要根据设计要求选择合适的FPGA芯片和开发工具，完成电路设计和布局布线等工作。
多核与gpu编程——工具、方法及实现
多核与gpu编程——工具、方法及实现
多核cpu及gpu编程包括以下几个工具、方法及实现：
1. 并行软件库：对于多核cpu编程，多核库主要通过提供常用算法、优化后的代码以及控制函数，来实现多核编程，常见的多核库有Intel TBB，OpenMP，PTHREADS等；对于gpu编程，CUDA，OpenCL等常用的库框架，也可以帮助我们实现高效的gpu编程。
2. 汇编语言：汇编语言是程序员在编程时，有时候可以使用的底层程序语言，通过X86、ARM等汇编指令，能有效进行多核处理。
3. 编译器与运行库：编译器作用于代码，可以有效地完成代码编码、优化以及封装成可执行文件，而常用的编译器包括Intel、Microsoft、GCC等；而运行库则是提供一些常用的函数、接口等，以方便用户对程序进行定制和调节，常见的运行库包括Intel MKL(Math Kernel Library)、Intel
IPP(IntegratedPerformance Primitives)。
4. 框架与API：近来，为了实现多核及gpu编程，社区提出了许多开源的框架以及API，以方便应用于实际情况中，常见的框架包括Intel Cilk Plus、ARM AcC、NVIDIA CUDA AS等，而常用的api则有OpenCL、CUDA，方便用户对gpu 的指令集和操作进行定制开发。
总之，多核及gpu编程所涉及的工具、方法及实现繁多，以上只是其中的一部分，选择合适的工具以及方法，才能实现性能较优的多核及gpu编程技术。
多核处理器下的并行计算模型设计
多核处理器下的并行计算模型设计随着计算机技术的发展，单核处理器已经不能满足日益增长的计算需求。
为了提高计算机系统的性能，多核处理器成为了当代计算机系统的主流选择。
多核处理器通过同时执行多个任务来提高计算性能，并且在并行计算领域有着广泛的应用。
本文将介绍在多核处理器下设计并行计算模型的相关内容。
在设计多核处理器下的并行计算模型时，需要考虑以下几个关键因素：任务划分与调度、数据共享与同步、负载均衡与性能优化。
首先，任务划分与调度是并行计算模型设计的基础。
任务划分是将原来的串行计算任务划分成若干个并行的子任务，以便能够在多核处理器上同时执行。
任务调度是将这些子任务分配给不同的核心进行执行，确保每个核心都能得到充分利用。
在任务划分时，需要考虑任务间的依赖关系，合理划分子任务的粒度以提高计算效率。
在任务调度时，需要考虑核心之间的负载平衡，避免某个核心负载过重而导致性能下降。
其次，数据共享与同步是多核处理器下并行计算模型设计的关键问题。
多核处理器上的不同核心共享一定的内存空间，因此需要设计合适的数据共享机制。
常用的数据共享机制包括共享内存和消息传递。
共享内存是指所有核心可以直接访问同一块内存，需要通过锁等机制来实现数据的同步。
消息传递是指核心间通过发送消息来进行数据通信，需要设计消息传递的协议和接口。
在设计数据共享与同步机制时，需要考虑数据一致性和并发冲突的问题，确保数据的正确性和计算的准确性。
最后，负载均衡与性能优化是设计多核处理器下并行计算模型的关键目标。
负载均衡是指在多核处理器上均匀分配任务，使得每个核心的负载尽量平衡，以提高整体的计算性能。
常用的负载均衡算法包括静态负载均衡和动态负载均衡。
静态负载均衡是在任务划分时就确定任务的分配策略，适用于任务负载稳定的情况。
动态负载均衡则是根据任务的执行情况实时调整任务的分配策略，适用于任务负载变化较大的情况。
在性能优化方面，可以通过调整任务的划分粒度、调整数据共享机制、优化任务调度算法等方式来提高计算性能。
C语言的多核编程与并行执行
C语言的多核编程与并行执行概述C语言是一种广泛使用的编程语言，可以用于开发各种类型的应用程序。
在当今计算机硬件技术的快速发展中，多核处理器已经成为主流。
多核处理器具有多个独立的CPU核心，可以同时执行多个任务。
为了充分利用多核处理器的潜力，开发人员需要使用适当的技术和编程模型来进行多核编程和并行执行。
本文将介绍C语言中的多核编程和并行执行的基本概念和技术，并提供一些实例来帮助读者理解。
什么是多核编程和并行执行多核编程是指在多核处理器上编写代码以利用多个CPU核心并行执行任务的过程。
在单核处理器上，程序的执行是线性的，即一次只能执行一个指令。
而在多核处理器上，不同的CPU核心可以同时执行不同的代码片段，从而加快程序的执行速度。
并行执行是指多个任务同时进行，每个任务在一个独立的线程中执行。
通过在不同的CPU核心上创建线程，可以实现多个任务的并行执行。
多核编程的挑战虽然多核处理器有助于提高计算机系统的性能，但多核编程也带来了一些挑战。
以下是一些常见的挑战：数据共享和同步在多核编程中，多个线程可以同时访问和修改共享的数据。
这可能导致数据竞争和不一致的结果。
为了解决这个问题，开发人员需要使用同步机制来确保线程之间的正确协同工作，例如使用互斥锁、条件变量等。
负载平衡在多核处理器上，任务的负载应该平衡在不同的CPU核心上。
如果负载不平衡，某些核心可能一直处于空闲状态，而其他核心却忙于处理更多的任务。
开发人员需要设计和实现合适的调度算法来平衡任务的负载。
可扩展性多核编程要求程序能够有效地扩展到多个CPU核心上。
如果程序的设计和实现不具备可扩展性，增加CPU核心的数量可能无法提高性能。
开发人员需要使用可扩展的算法和数据结构来实现可扩展的程序。
C语言中的多核编程技术C语言提供了一些用于多核编程的技术和库。
以下是一些常用的技术：线程库C语言提供了线程库（pthread）来创建和管理线程。
线程库提供了创建线程、销毁线程、同步线程等功能。
c语言程序设计教程第二版课后答案
c语言程序设计教程第二版课后答案【篇一：c语言程序设计(第2版)-- 课后题答案】p> 参考答案第1章进入c语言程序世界二、1.i love china!printf(we are students.\n)2.6项目实训题参考答案1．编写一个c程序，输出以下信息：* * * * * * * * * * * * * * * * * * * *i am a student!* * * * * * * * * * * * * * * * * * * *main(){ printf(********************\n);printf( i am a student!\n);printf(********************\n);}2．已知立方体的长、宽、高分别是10cm、20cm、15cm，编写程序，求立方体体积。
解：main(){int a,b,c,v;a=10;b=20;c=15;v=a*b*c;printf(v=%d,v);}本程序运行结果为:v=3000第2章编制c程序的基础知识一选择题c b a b a c c二操作题，2，-8，23.000000，2.500000，-8.0000002. abc defghwhy is21+35equal 523.34214. aaa项目实训题1．定义一个符号常量m为5和一个变量n值为2，把它们的乘积输出。
#define m 5main(){ int n,c;n=2; c=m*n;printf(%d\n,c);}2．编程求下面算术表达式的值。
（1）x+a%3*(int)(x+y)%2/4，设x=2.5,a=7,y=4.7;（2）(float)(a+b)/2+(int)x%(int)y，设a=2,b=3,x=3.5,y=2.5。
（1）main(){ int a=7;float x=2.5,y=4.7;printf(%f\n,x+a%3*(int)(x+y)%2/4);}（2）main(){ int a=2,b=3;float x=3.5,y=2.5;printf(%f\n,(float)(a+b)/2+(int)x%(int)y);}第三章顺序结构程序设计一选择题a c d c c二操作题1. x=3,a=2,b=32. z=12.7000002 13 3 2 bb cc abc n3. 1 2 1a2 1 2三．编程题编程题解：#include stdio.hmain(){float sj,gz,yfgz;printf(time,salary:);scanf(%f,%f,sj,gz);yfgz=sj*gz*0.9;printf(total salary:%f\n,yfgz);}本程序运行结果为:time,salary:4,3crtotal salary:10.8000002．编写一个程序求出任意一个输入字符的ascii码解：#include stdio.hmain(){char c;printf(input a string:);scanf(%c,c);printf(%c ascii is %d\n,c,c);}本程序运行结果为:input a string:acra ascii is 973、编写一个程序用于水果店售货员算帐：已知苹果每斤2.50元，鸭梨每斤1.80元，香蕉每斤2元，橘子每斤1.6元，要求输入各类水果的重量，打印出应付3解：main(){float p,y,x,j,ys,g,fk;printf(apple,pear,banana,orange(weight)=);scanf(%f,%f,%f,%f,p,y,x,j);ys=2.5*p+1.8*y+2*x+1.6*j;printf(fu kuan=);scanf(%f,g);fk=g-ys;printf(result:\n);printf(fukuan=%6.2fyuan\nshoukuan=%6.2fyuan\nzhaohui=%6. 2fyuan\n,g,ys,fk);}本程序运行结果为:apple,pear,banana,orange(weight)=1,2,3,4fu kuan=100result:fukuan=100.00yuanshoukuan= 18.50yuanzhaohui= 81.50yuan项目实训1．假设银行定期存款的年利率rate为2.25%，并已知存款期为n 年，存款本金为capital元，试编程计算n年后可得到本利之和deposit。
瑞萨多核例程
瑞萨多核例程（最新版）目录1.瑞萨多核例程概述2.瑞萨多核例程的特点3.瑞萨多核例程的应用领域4.瑞萨多核例程的优势5.瑞萨多核例程的未来发展正文一、瑞萨多核例程概述瑞萨多核例程是一种先进的计算机程序设计技术，其主要特点是通过多个处理器核心协同工作，实现高效的数据处理和任务执行。
这种技术广泛应用于各种高性能计算设备和嵌入式系统中，以满足现代科技领域对计算能力的高度需求。
二、瑞萨多核例程的特点1.高性能：瑞萨多核例程通过多个处理器核心同时执行任务，大大提高了计算效率和处理速度，满足了高性能计算设备的需求。
2.高效能：在多核例程中，各个处理器核心可以合理分配任务，降低单个核心负担，从而降低功耗，提高系统运行效率。
3.可扩展性：多核例程具有很好的可扩展性，用户可以根据实际需求灵活配置处理器核心数量，以实现更高的计算性能。
三、瑞萨多核例程的应用领域1.工业自动化：在工业自动化领域，瑞萨多核例程可以用于实现高速、高精度的数据处理和控制任务，提高生产效率和产品质量。
2.智能家居：在智能家居领域，瑞萨多核例程可以用于处理各种传感器的数据，实现智能化的家居控制和设备互联。
3.智能交通：在智能交通领域，瑞萨多核例程可以用于实现实时交通信息处理、路径规划等功能，提高交通运行效率和安全性。
4.医疗设备：在医疗设备领域，瑞萨多核例程可以用于实现高速、高精度的图像处理和数据分析，提高医疗诊断的准确性和治疗效果。
四、瑞萨多核例程的优势1.强大的计算能力：多核例程可以实现多个处理器核心同时执行任务，具有强大的计算能力，可以应对复杂的数据处理和任务执行需求。
2.灵活的系统配置：多核例程允许用户根据实际需求配置处理器核心数量，实现更高的计算性能和系统运行效率。
3.较低的功耗和成本：多核例程通过合理分配任务，降低单个核心负担，从而降低功耗和成本，提高系统运行效率。
五、瑞萨多核例程的未来发展随着科技的不断发展，对计算能力的需求也在不断增长。
多核程序设计Linux多线程编程PPT教学课件
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex); 初始化mutex
2020/12/10
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POSIX 线程库对mutex提供了以下函数进行操作：
int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const
pthread_mutexattr_t *mutexattr);
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
2020/12/10
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线程使用mutex的简单代码如下：
pthread_mutex_t mylock; mylock= PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; pthread_mutex_lock(&mylock); /*………….*/ pthread_mutex_unlock(&mylock);
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线程互斥和同步——Mutex
原子性。对mutex的加锁和解锁操作是原子的，一个 线程进行 mutex 操作的过程中，其他线程不能对同 一个 mutex 进行其他操作。
单一性。拥有mutex的线程除非释放mutex，否则其 他线程不能拥有此mutex。
void pthread_exit (void* retval);
• 除了pthread_exit() 函数，可以让当前调用pthread_exit() 的 线程显示地退出外，线程也可以使用 pthread_cancel() 函数 终止其他线程的执行。
c程序设计(第二版)谭浩强
c程序设计(第二版)谭浩强C程序设计（第二版）由谭浩强教授编著，是一本广受好评的C语言教材。
这本书以其系统性、实用性和易读性，深受广大计算机专业学生和自学者的欢迎。
以下是对这本书的详细介绍。
书籍概述《C程序设计（第二版）》是一本面向初学者的C语言入门书籍，适合作为高等院校计算机专业或相关专业的教材，也适合作为自学者的参考书籍。
该书在第一版的基础上进行了修订和补充，增加了一些新的知识点和实例，使得内容更加丰富和全面。
作者介绍谭浩强教授是中国著名的计算机科学家和教育家，长期从事计算机科学与技术的教学和研究工作。
他的著作深入浅出，深受读者喜爱。
内容结构这本书的内容主要分为以下几个部分：1. 基础知识：介绍了C语言的基本概念、数据类型、运算符和表达式等基础知识。
2. 控制结构：详细讲解了C语言中的顺序结构、选择结构和循环结构。
3. 函数：介绍了C语言中的函数定义、调用、递归以及变量的作用域和存储类别。
4. 数组：包括一维数组和多维数组的使用，以及字符串处理。
5. 指针：深入讲解了指针的概念、指针与数组的关系、指针的高级应6. 结构体与联合体：介绍了结构体和联合体的定义和使用，以及它们的应用场景。
7. 文件操作：讲解了C语言中的文件打开、读写和关闭等操作。
8. 预处理指令：介绍了宏定义、文件包含、条件编译等预处理指令的使用。
9. 高级主题：包括动态内存分配、位操作等高级主题。
特点- 系统性：书籍内容系统全面，从基础到高级，逐步深入。
- 实用性：书中提供了大量的实例和习题，帮助读者巩固知识点。
- 易读性：语言通俗易懂，逻辑清晰，便于读者理解和学习。
- 更新性：第二版在第一版的基础上进行了更新和补充，更加符合现代编程的需要。
适用人群- 计算机专业学生：作为C语言课程的教材或参考书。
- 自学者：对于想要自学C语言的读者，这本书是一个很好的入门选择。
- 软件开发者：对于需要使用C语言进行开发的软件工程师，这本书可以作为技术提升的参考。
多核处理器的优化算法设计
多核处理器的优化算法设计在当今互联网时代，处理器的性能与效率至关重要。
多核处理器作为一种比传统单核处理器更加先进的处理器，其性能远远超过了传统单核处理器。
然而，为了充分发挥多核处理器的性能，需要设计优化算法。
优化算法是指将一个问题的解向最优化方向移动时所采取的各种数学方法和计算模型。
对于多核处理器，优化算法的设计比单核处理器更具复杂性，需要考虑如何合理地分配处理能力，充分运用各核资源等问题。
为了提高多核处理器的效率，可以使用以下优化算法：1. 并行算法并行算法是一种可以在多核处理器上并行执行的算法，其核心思想是将一个问题拆分成多个小问题，并分配给不同的处理核心，最终合并各核心处理结果。
这种算法可以充分发挥多核处理器的性能，提高处理速度和效率。
例如，对于图像处理问题，可以将图像分成多个部分，在多核处理器上并行执行，最终合并各部分处理结果，可以大大提高图像处理速度。
2. 动态调度算法动态调度算法是指根据系统负载情况、处理器资源利用率等因素，动态调整处理器的运行状态，以达到最佳的处理效果。
该算法可以让多核处理器在运行过程中灵活地分配核心资源，并根据系统负荷自动调整核心运行状态，最终达到最佳性能。
例如，当系统负荷较重时，动态调度算法可以调整核心的运行状态，以降低系统负荷、提高处理效率。
3. 遗传算法遗传算法是一种基于自然选择和遗传机制的算法，其核心思想是通过模拟进化过程，逐步优化问题的解。
对于多核处理器，可以使用遗传算法优化处理器的计算核心数量、各核心的运行速度等参数，最终得到最优的核心分配方案。
例如，可以利用遗传算法来优化多核处理器在高负荷情况下的性能表现，避免因处理器资源利用率不均衡导致性能下降。
除了以上算法外，还可以使用深度学习算法、进化算法、神经网络算法等多种优化算法来提高多核处理器的性能。
但需要注意的是，在使用优化算法时，要根据具体问题的特点和处理器的实际情况进行合理选择，才能达到最佳的优化效果。
多线程与多核编程
第13章 多线程与多核编程多任务的并发执行会用到多线程（multithreading ），而CPU 的多核（mult-core ）化又将原来只在巨型机中才使用的并行计算（parallel computing ）带入普通PC 应用的多核程序设计（multi-core programming ）中。
13.1 进程与线程进程（process ）是执行中的程序，线程（thread ）是一种轻量级的进程。
13.1.1 进程与多任务现代的操作系统都是多任务（multitask ）的，即可同时运行多个程序。
进程（process ）是位于内存中正被CPU 运行的可执行程序。
参见图15-1。
图15-1 程序与进程目前的主流计算机采用的都是冯·诺依曼（John von Neumann ）体系结构——存储程序计算模型，程序（program ）就是在内存中顺序存储并以线性模式在CPU 中串行执行的指令序列。
对于传统的单核CPU 计算机，多任务操作系统的实现是通过CPU 分时（time-sharing ）和程序并发（concurrency ）完成的。
即在一个时间段内，操作系统将CPU 分配给不同的程序，虽然每一时刻只有一个程序在CPU 中运行，但是由于CPU 的速度非常快，在很短的时间段中可在多个进程间进行多次切换，所以用户的感觉就像多个程序在同时执行，我们称之为多任务的并发。
13.1.2 进程与线程程序一般包括代码段、数据段和堆栈，对具有GUI （Graphical User Interfaces ，图形用户界面）的程序还包含资源段。
进程（process ）是应用程序的执行实例，即正在被执行的程序。
每个进程都有自己的虚拟地址空间，并拥有操作系统分配给它的一组资源，包括堆栈、寄存器状态等。
线程（thread ）是CPU 的调度单位，是进程中的一个可执行单元，是一条独立的指令执行路径。
线程只有一组CPU 指令、一组寄存器和一个堆栈，它本身没有其他任何资源，而是与拥有它的进程共享几乎一切，包括进程的数据、资源和环境变量等。
C语言程序设计（第2版）_C语言程序设计（第2版）_[共10页]
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21世纪高等学校计算机规划教材
C语言程序设计（第2版）
安俊秀主编
于华陈晓红副主编
相万让主审
人民邮电出版社
北京
内容提要
本书针对高等院校学生的特点和认识规律，全面、系统地介绍了C程序设计及应用的知识。
全书分为三篇，第一篇介绍C程序设计基础知识，包括C程序设计预备知识，程序设计基础，C语言的基本概念，顺序、分支和循环结构程序设计，函数和数组。
第二篇介绍C语言高级编程技术知识，包括编译预处理、指针、结构体、共用体和枚举类型、文件。
第三篇是C语言综合应用与实践，培养综合编程能力及程序编码的规范性。
包括程序编码规范、学生成绩管理系统等知识。
本书结构清晰、语言通俗易懂、实例丰富。
每章都配有同步练习，用于熟练和巩固所学知识。
附录中提供了相应的常用资料，以方便师生查阅相关内容。
本书可作为大学本科计算机和相关专业的“C程序设计”教材，也可供计算机培训班的学员学习参考。
21世纪高等学校计算机规划教材
C语言程序设计（第2版）
♦主编安俊秀
副主编于华陈晓红
主审相万让
责任编辑邹文波
♦人民邮电出版社出版发行北京市崇文区夕照寺街14号
邮编 100061 电子函件 315@
网址
北京铭成印刷有限公司印刷
♦开本：787⨯1092 1/16
印张：21.25 2010年9月第2版
字数：558千字 2010年9月北京第1次印刷
ISBN 978-7-115-23156-7
定价：37.00元
读者服务热线：(010)67170985 印装质量热线：(010)67129223
反盗版热线：(010)67171154。
C语言程序设计(第2版)
作者简介
作者简介
衡军山（1974—），男，河北承德人，承德石油高等专科学校计算机与信息工程系副教授，从事计算机方面 的教学和研究工作。
马晓晨（1968一），男，河北保定人，承德石油高等专科学校计算机与信息工程系教授，博士，主要从事三 维可视化技术研究工作。
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教材目录
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（注：目录排版顺序为从左列至右列）
教学资源
配套教材
课程资源
配套教材
《C语言程序设计（第2版）》有配套的实践教学参考用书——《C语言程序设计实训指导（第2版）》。
课程资源
《C语言程序设计（第2版）》配有60个微课视频，书同时为国家精品资源共享课“C语言程序设计”的配套教材。
2020年12月28日，《C语言程序设计（第2版）》由高等教育出版社出版发行。
内容简介
内容简介
该书分为基础篇和提高篇两部分，共10个单元，其中，基础篇包括程序设计宏观认识、程序设计基础知识、 顺序结构程序设计、选择结构程序设计和循环结构程序设计5个单元；提高篇包括批量数据的处理、使用函数分工 合作、使用指针访问数据、结构体、共用体与用户自定义类型，以及文件的读写操作5个单元。每个单元都由导学、 本单元学习任务、知识描述、单元总结和知识拓展这5部分组成，同时辅以随堂练习。
《C语言程序设计（第2版）》的其他数字化课程教学资源，还包括课程标准、授课计划、电子教案、教学课 件PPT、学习思维导图、案例源码、习题答案等。
教材特色
教材特色
该书每个单元都设计了“导学”环节，以互动的方式引导学生逐步进入到学习情境之中；设计了单元学习任 务环节，使学生在进入学习前就能明确本单元的学习任务；设计了具有互动特点的“单元总结”环节，使教学总 结不再是教师的独角戏，帮助学生巩固和提升知识和能力，在互动中形成了“再学习”；设计了知识拓展环节， 作为学生必要的知识补充，丰富其知识量，培养和拓展其编程思维，赋予其想象的空间。该书知识与实践高度融 合，在教学过程中，培养学生集掌握知识和提升编程能力为一体，学生学习和教师教学形成互动。
谭浩强c语言程序设计第二版
谭浩强c语言程序设计第二版谭浩强教授的《C语言程序设计》第二版是一本广受好评的C语言教材，它以其深入浅出的讲解方式和丰富的实例，帮助无数初学者和进阶学习者掌握了C语言的基础知识和编程技巧。
这本书不仅适合作为高校计算机专业学生的教材，也适合自学者和编程爱好者作为参考书籍。
第一章：C语言概述谭浩强教授在开篇就对C语言的历史、特点以及应用领域进行了简要介绍。
C语言以其高效性、灵活性和广泛的应用基础，成为了编程语言中的常青树。
本章还介绍了C语言程序的基本结构，包括预处理指令、函数、变量声明和程序的入口点`main`函数。
第二章：数据类型、运算符和表达式在这一章中，作者详细讲解了C语言的基本数据类型，如整型、浮点型、字符型等，以及它们在内存中的存储方式。
此外，还介绍了各种运算符，包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算符和赋值运算符等，以及它们在表达式中的使用规则。
第三章：控制语句控制语句是程序流程控制的核心。
本章详细讲解了条件语句（if、switch）、循环语句（for、while、do-while）以及跳转语句（break、continue、goto）。
通过大量实例，作者展示了如何使用这些控制语句来实现复杂的逻辑判断和循环控制。
第四章：数组数组是C语言中一种重要的数据结构，用于存储具有相同类型的多个数据项。
本章介绍了一维数组和二维数组的定义、初始化以及访问方法。
同时，还探讨了数组在实际编程中的应用，如字符串处理和矩阵第五章：函数函数是模块化编程的基础。
本章讲解了函数的定义、声明、调用以及参数传递。
作者还介绍了如何使用递归函数来解决复杂问题，以及如何通过函数指针实现函数的动态调用。
第六章：指针指针是C语言中一个强大的特性，它允许程序员直接操作内存地址。
本章深入讲解了指针的基本概念、指针与数组的关系、指针的运算以及指针在函数中的应用。
第七章：结构体和联合体结构体和联合体是C语言中用于创建复杂数据类型的工具。
本章介绍了如何定义和使用结构体和联合体，以及它们在实际编程中的应用，如模拟现实世界的对象和数据的封装。
Intel多核工具对并行程序的设计,调试和优化
Ｉｔｌ ｎｅ多核工具对油 田公 司百 口 泉采 油厂 信息所；２ 、新疆油 田公 司社保 中心 ｏ ｅ ． 令， ｏ ： ｐ ｎ 指 ｍｐ 为ｆ ｒ 循环创建的区域 定义多线 引入的例子 是查找素 数的例子。 下面是主 程 ， 实测， 性能提 升到０８ 秒 （ ．１ 之前串行时间是 要的循 环程序段 ： １２ｓｃ 。 ．１ｅ ） Ｆ ｒ （１ ｎ ｎ ｍ ｂ ｒ ０ ｏ ｇ ｕ ｅ 五． 串行系统调试和优化技术 ３ｎ ｍｂ ｒ ＝ ｎ ｍｂ ｒ ＝ ） ｌｕ ｅ ＜ Ｎ；ｕ ｅ＋ ２ 利用Ｉｔ ｈｅｄ ｐｏ ｌ ２： ｎｅ ｔｒａ ｒｆｅ Ｅ ｌ ｉ ｒ 艮可以更快 的 多核并行化 目 标 ｛ Ｔ ｓＦ ｒ ｒ （ ｍ ｅ） Ｉ ｅｔｏＰ ｉ ｎ ｂ ｒ ｆ（ ｍｅ ｕ ） 优化线程 。 它可以识 别影 响性能 的同步对象。 突 多核时 代已经来临 ， 可是软件仍然 运行在 Ｐｒｉ 【 ｎ１ｍｂｅ ＿ ｆ ｐｒ ｍｅ 十 出显示 线程工作的 负载 不均衡 ， ｍｅ ｓ ． １ ｏ ＿ ｉ 】 ｒ ｓ｝ 显示使用内核 多核的某一 个核上 ， 没有 实现充分利 用其他的 的数量 ， 确定位出现问题的源代码行， 精 支持 多 ＝ｎ ｍｂ ｒ｝ ｕ ｅ； ， 核的 资源。 因此 ， 多核并行 化的 目标就 是通 过 它可以监控的ＡＰ 有线 Ｉ 外 部循 环一 次 迭代可能 是素 数 的数 字。 种操作系统和编程语言。 将 串行程 序进行并行化 改造， 从而 使其可以充 Ｔ ｓＦ ｒ ｉｍｅ ｌ ｕ ｅ的 因子， ｅｔ ｏＰｒ ￣ｌ 试ｎ ｍｂ ｒ 检测是否该 程和进程控制的ＡＰ ， Ｉ包括线程的创建 ， 终止， 分利用多核 多ｃ ｕ ｐ 资源， 实现负载均衡 的， 程 线 数是素数 。 暂停， 复和退出。 恢 同步的ＡＰ包括 互斥， Ｉ 临界 安全的， 可扩展的， 运行结果和 串行一致的并行 对串行程序进行并行化分析， 将采用ｖ ｕ ｅ 区， 信号量 ， 程池， ｔｎ 锁， 线 计时器， 消息 ， Ｃ ＡＰ 和 程序 ， 从而跟 上多核硬 件的发展 。 而在这个过 阻塞的Ａ Ｐ ， Ｉ 包括 睡眠和超 时， 用户Ｉ Ｏ ／ 性能分析 器。 ｎ ｅ Ｖ ｕ ｅ Ｉ ｔｌ ｔ ｎ ： 是性能分析器， 主要 事件。 程中， ｎ ｅ Ｉ具发挥 了重要的作用， Ｉｔｌ 体现在对性 通 过 对串行 程 序 的数 据 采样 ， 调用 图功 能和 等。 能 的分析， 对程 序操作系统级 别潜在错 误的指 计数器管理 器对 程序 的热点进行 分析 ， 热点即 对上面的并行程序用ｌｔｌ ｒ ｆｌｒ ｎｅ ｐ ｏ ｅ进行分 ｉ 正和修改， 对系统级 内存使用的分析等 ， 都提供 为占用处 理器时间最 长的代码 段， 即为要 并 析如下图： 也 了帮助， 是多核开发中的不可缺少的工具。 本文 图 ３ ｐｏｉ ｒ ｒｆ ｅ： ｌ 分析图 行的部 分。 通过ｖ ｕ ｅ Ｉ ｌ ｒ ｐ 如图２ ｔ ｎ 的 ｃ ｌ ｇ ａ ｈ（ ａｌ 所 搞要 ：本文阐述 了 如何将ｌｔ 多核 工具 ｎｌ ｅ
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浙 江 大 学 英 特 尔 技 术 中 心
MIMD异步计算模型——BSP MIMD异步计算模型——BSP模型 异步计算模型——BSP模型
作为计算机语言和体系结构之间的桥梁,由以下述三个参 数描述分布存储的并行计算机模型:
处理器/存储器模块(下文简称处理器) 处理器模块之间点到点信息传递的路由器 执行以时间间隔L为周期的路障同步器 L
全局读,将全局存储单元中的内容读入本地存储器单元中 局部操作,对本地存储器中的数执行操作,其结果存入本地存储器中 全局写,将本地存储器单元中的内容写入全本地存储器单元中 同步,同步是计算中的一个逻辑点,在该点各处理器均需等待别的处理 器到达后才能继续执行其局部程序
优点:
适合于并行算法的表达,分析和比较; 使用简单,很多诸如处理器间通信,存储管理和进程同步等并行 计算机的低级细节均隐含于模型中; 易于设计算法和稍加修改便可运行在不同的并行计算机上; 且有可能加入一些诸如同步和通信等需要考虑的方面.
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NORMA(No-Remote Memory Access)模型
所有存储器都是私有的; 绝大多数NORMA都不支持远程存储器的访问; 在DSM中,NORMA就消失了.
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并行计算机访存模型( 并行计算机访存模型(续2)
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并行编程环境
比较流行的并行编程环境主要有3类:消息传递,共享存 储和数据并行
特征 典型代表 可移植性 并行粒度 并行操作方式 数据存储模式 数据分配方式 学习入门难度 可扩展性 共享存储 OpenMP 所 有 主 流 并 行 计 SMP, DSM 算机 进程级大粒度 线程级细粒度 异步 异步 分布式存储 共享存储 显式 隐式 较难 容易 好 较差 消息传递 MPI, PVM 数据并行 HPF SMP, DSM, MPP 进程级细粒度 松散同步 共享存储 半隐式 偏易 一般
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并行计算性能评测
并行程序执行时间
等于从并行程序开始执行到所有进程执行完毕,墙上时钟走过的 时间,也称为墙上时间 (wall clock time).对各个进程,墙 上时间可进一步分解为计算CPU时间,通信CPU时间,同步开销 时间,同步导致的进程空闲时间.
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SIMD同步并行计算模型 SIMD同步并行计算模型
SIMD共享存储模型(PRAM模型)
PRAM-EREW (Exclusive-Read and Exclusive-Write),不允许 同时读和同时写 PRAM-CREW (Concurrent-Read and Exclusive-Write) ,允许 同时读但不允许同时写 PRAM-CRCW (Concurrent-Read and Concurrent-Write) ,允许 同时读和同时写
特点:
将处理器和路由器分开,强调了计算任务和通信任务的分开,而路由器 仅施行点到点的消息传递,不提供组合,复制或广播等功能,这样做既 掩盖了具体的互联网络拓扑,又简化了通信协议 采用路障方式的以硬件实现的全局同步是在可控的粗粒度级,从而提供 了执行紧耦合同步式并行算法的有效方式,而程序员并无过分的负担 在分析BSP模型的性能时,假定局部操作可在一个时间步内完成,而在 每一超级步中,一个处理器至多发送或接受h条消息(h-relation)
K-路组关联映射策略 (K-way set association mapping strategy)
Cache被分解为V个组,每个组由K条cache线组成,内存块按直 接映射策略映射到某个组,但在该组中,内存块可以被映射到任 意一条cache线.
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编程语言与编译器
自动并行 HPF:数据并行编程
HPF提供了注释形式的指令来扩展变量类型的说明,能够对数组 的数据布局进行相当详细的控制.
OpenMP:共享存储并行编程
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MIMD异步计算模型——PRAM MIMD异步计算模型——PRAM模型 异步计算模型——PRAM模型
APRAM特点:
每个处理器都有其本地存储器,局部时钟和局部程序 处理器间的通信经过共享全局存储器 无全局时钟,各处理器异步地独立执行各自的指令 处理器任何时间依赖关系需明确地在各处理器的程序中加入同步 (路)障(Synchronization Barrier) 一条指令可在非确定但有限的时间内完成. APRAM模型中有四类指令:
并行计算机系统的不同访存模型分类
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并行计算模型
SIMD同步并行计算模型
共享存储的SIMD模型(PRAM模型) 分布存储的SIMD模型(SIMD互联网络模型)
MIMD异步并行计算模型
异步PRAM模型 BSP模型 LogP模型 C3模型
NUMA(Non-Uniform Memory Access)模型
物理存储器被所有节点共享,任意节点可以直接访问任意内存模块; 节点访问内存模块的速度不同,访问本地存储模块的速度一般是访问其 他节点内存模块的3倍以上; 发生访存竞争时,仲裁策略对节点可能是不等价的; 各节点的CPU可带有局部私有高速缓存 (cache); 外围I/O设备也可以共享,但对各节点是不等价的.
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进程
可表示成四元组(P, C, D, S),其中P是程序代码,C是进程的控制 状态,D是进程的数据,S是进程的执行状态. 两个特征:
资源特征,包括程序执行所必需的计算资源,例如程序代码,内存地址 空间,文件系统,I/O设备,程序计数器,寄存器,栈空间等 执行特征,包括在进程执行过程中动态改变的特征,例如指令路径(即 进程执行的指令序列),进程的控制与执行状态等.
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并行计算机访存模型( 并行计算机访存模型(续)
COMA(Cache-Only Memory Access)模型
各处理器节点中没有存储层次结构,全部高速缓存组成了全局地 址空间 利用分布的高速缓存目录D进行远程高速缓存的访问 COMA中的高速缓存容量一般都大于2级高速缓存容量 使用COMA时,数据开始时可以任意分配,因为在运行时它最终 会被迁移到要用到它的地方
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多级存储体系结构
为了解决内存墙(memory wall)性能瓶颈问题. 在节点内部的cache称为二级cache(L2 cache). 在处理器内部更小的cache成为一级cache(L1 cache). L1 cache连接CPU寄存器和L2 cache,负责缓存L2 cache中的数据到寄存器中.
SIMD分布存储模型 SIMD分布存储模型
采用一维线性连接的SIMD模型,简记为SIMD-LC 采用网孔连接的SIMD模型,简记为SIMD-MC 采用树形连接的SIMD模型,简记为SIMD-TC 采用树网连接的SIMD模型,简记为SIMD-MT 采用立方连接的SIMD模型,简记为SIMD-CC 采用立方环连接的SIMD模型,简记为SIMD-CCC 采用洗牌交换连接的SIMD模型,简记为SIMD-SE 采用蝶形连接的SIMD模型,简介为SIMD-BF 采用多级互联网络连接的SIMD模型,简记为SIMD-MIN
状态:
非存在状态:进程依赖的程序还没有投入运行; 就绪状态:进程由其父进程(例如,操作系统的内核进程或shell进程, 或其他应用程序进程)调入并准备运行; 运行状态:进程占有CPU和其他必须的计算资源,并执行指令; 挂起状态:由于CPU或其他必须的计算资源被其他进程占有,或必须等 待某类事件的发生,进程转入挂起状态,以后一旦条件满足,由操作系 统唤醒并转入就绪状态; 退出状态:进程正常结束或因异常退出而被废弃
全关联映射策略 (full association mapping strategy)
内存块可以被映射到cache中的任意一条cache线.
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并行计算机访存模型
UMA(Uniform Memory Access)模型
物理存储器被所有节点共享; 所有节点访问任意存储单元的时间相同; 发生访存竞争时,仲裁策略平等对待每个节点,即每个节点机会均等; 各节点的CPU可带有局部私有高速缓存; 外围I/O设备也可以共享,且每个节点有平等的访问权利.
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进程间通信
现代操作系统提供基本的系统调用函数,允许位于同一台 处理机或不同处理机的多个进程之间相互交流信息 三种表现形式:
通信:进程间的数据传递称为进程间通信. 同步:同步是使位于相同或不同处理机中的多个进程之间相互等待的操 作,它要求进程的所有操作均必须等待到达某个控制状态之后才进行. 聚集(或规约):聚集将位于相同或不同处理机中的多个进程的局部结 果综合起来,通过某种操作,产生一个新的结果,存储在某个指定的或 者所有的进程的变量中.
加速比性能定律
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MIMD异步计算模型——LogP MIMD异步计算模型——LogP,C3模型 异步计算模型——LogP,
LogP模型是一种分布存储的,点到点通信的多处理机模 型,其中通信网络由一组参数来描述,但它并不涉及到具 体的网络结构,也不假定算法一定要用显式的消息传递操 作进行描述. C3(Computation, Communication, Congestion) 模型是一个与体系结构无关的粗粒度的并行计算模型,旨 在能反映计算复杂度,通信模式和通信期间潜在的拥挤等 因素对粗粒度网络算法的影响.