并行编程之OpenMP

OpenMP的优势,缺点:

优势：

相对简单。不需要显式设置互斥锁，条件变量，数据范围以及初始化。

可扩展。主要是利用添加并行化指令到顺序程序中，由编译器完成自动并行化。

移植性好。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，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。

缺点：

程序的可维护性不够好

当程序比较复杂的时候，编程会显得比较困难

OpenMP 的支持环境

Intel等的C++和Fortran编译器

Microsoft的Visual Studio 2005

gcc4.2以上版本也宣布对其支持（尚未正式发布）

OpenMP 并行编程模型

基于线程的并行编程模型(Programming Model)

OpenMP使用Fork-Join并行执行模型 

OpenMP 程序结构

#include

main (){

  int var1, var2, var3;

      /*串行执行的代码*/

      ......

      /*OpenMP的编译指导指令*/

  #pragmaomp parallel private(var1, var2) shared(var3) 

  {

  /*多个线程并行执行*/     

  …

  /*All threads join master thread and disband*/

  } 

  /*恢复到串行执行*/    

  …

}

编译制导语句格式

#pragma omp directive_name …

#pragma omp	directive_name	[clause, ...]	newline
制导指令前缀。对 所有的OpenMP语 句都需要这样的前 缀。	OpenMP制导指 令。在制导指令前 缀和子句之间必须 有一个正确的 OpenMP制导指 令。	子句。在没有其它 约束条件下，子句 可以无序，也可以 任意的选择。 这一 部分也可以没有。	换行符。表明这条 制导语句的终止。

并行域结构

并行域中的代码被所有的线程执行

具体格式

#pragma omp parallel [clause[[,]clause]…]newline

clause=

if(scalar-expression)

private(list)

firstprivate(list)

default(shared | none)

shared(list)

copyin(list)

reduction(operator: list)

num_threads(integer-expression)

共享任务结构

共享任务结构将它所包含的代码划分给线程组的各成员来执行

并行for循环                    并行sections                             串行执行