OpenMP例程使用手册

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openmp并行编程实例

openmp并行编程实例OpenMP并行编程实例引言:随着计算机硬件的发展，单个处理器的性能已经达到了瓶颈。

为了充分利用多核处理器的潜力，开发并行程序已经成为一种必要的技能。

OpenMP是一种简单易用的并行编程模型，它可以帮助开发人员轻松地将串行程序转化为并行程序。

本文将以几个实例来介绍OpenMP并行编程的基本概念和用法。

1. 实例1: 并行化for循环在很多科学和工程应用中，for循环是最常见的计算密集型任务。

通过使用OpenMP，我们可以很容易地将这些for循环并行化。

例如，下面的代码片段展示了如何使用OpenMP并行化一个简单的for循环：```cpp#include <omp.h>#include <stdio.h>int main() {int n = 100;int sum = 0;#pragma omp parallel for reduction(+:sum)for (int i = 0; i < n; i++) {}printf("Sum: %d\n", sum);return 0;}```在上面的代码中，我们使用了`#pragma omp parallel for`指令来告诉编译器将for循环并行化。

通过`reduction(+:sum)`，我们可以确保所有线程都可以正确地更新sum变量的值。

运行该程序，我们可以得到正确的和值。

2. 实例2: 并行化嵌套循环除了单个for循环，OpenMP还支持嵌套循环的并行化。

下面的代码展示了如何使用OpenMP并行化一个简单的嵌套循环：```cpp#include <omp.h>#include <stdio.h>int main() {int n = 100;int m = 100;#pragma omp parallel for collapse(2) reduction(+:sum)for (int i = 0; i < n; i++) {for (int j = 0; j < m; j++) {sum += i + j;}}printf("Sum: %d\n", sum);return 0;}```在上面的代码中，我们使用了`#pragma omp parallel for collapse(2)`指令来告诉编译器将嵌套循环并行化。

OpenMP程序演示

17
6.2.2 并行区域编程

循环并行化实际上是并行区域编程的一个特例，本节介绍非循环的并行区域编程并行区域简单说就是通过循环并行化编译指导语句使得一段代码能够在多个线程内部同时执行。并行区域编译指导语句的格式 #pragma omp parallel [clause[clause]…]

程序段2
程序段2运行结果
循环嵌套比较（程序段3、4）
int i;int j #pragma omp parallel for private(j) for（i=0; i<2; i++） for（j=6; j<10; j++） printf（“ i=%d j=%d\n”, i, j）; 执行结果： i=0 j=6 i=1 j=6 i=0 j=7 i=1 j=7 i=0 j=8 i=1 j=8 i=1 j=9 i=0 j=9 int i;int j; for（i=0; i<2; i++） #pragma omp parallel for for（j=6; j<10; j++） printf（"i=%d j=%d \n", i, j）; 执行结果： i=0 j=6 i=0 j=8 i=0 j=9 i=0 j=7 i=1 j=6 i=1 j=8 i=1 j=7 i=1 j=9
2
OMP_NUM_THREADS=4
OMP_NUM_THREADS=2

设置环境OMP_NUM_THREADS的值
5
数据相关的概念

实例：
x[0] = 0; y[0] = 1; #pragma omp parallel for private(k) for (k = 1; k < 100; k++){ x[k] = y[k-1] + 1; //S1 y[k] = x[k-1] + 2; //S2 }

OpenMP编程指南

for，用于 for 循环之前，将循环分配到多个线程中并行执行，必须保证每次循环之间无相关性。 parallel for， parallel 和 for 语句的结合，也是用在一个 for 循环之前，表示 for 循环的代码将被多个线程并行执行。 sections，用在可能会被并行执行的代码段之前 parallel sections，parallel 和 sections 两个语句的结合 critical，用在一段代码临界区之前 single，用在一段只被单个线程执行的代码段之前，表示后面的代码段将被单线程执行。 barrier，用于并行区内代码的线程同步，所有线程执行到 barrier 时要停止，直到所有线程都执行到 barrier 时才继续往下执行。 atomic，用于指定一块内存区域被制动更新 master，用于指定一段代码块由主线程执行 ordered，用于指定并行区域的循环按顺序执行 threadprivate, 用于指定一个变量是线程私有的。 OpenMP 除上述指令外，还有一些库函数，下面列出几个常用的库函数： omp_get_num_procs, 返回运行本线程的多处理机的处理器个数。 omp_get_num_threads, 返回当前并行区域中的活动线程个数。 omp_get_thread_num, 返回线程号 omp_set_num_threads, 设置并行执行代码时的线程个数 omp_init_lock, 初始化一个简单锁 omp_set_lock，上锁操作 omp_unset_lock，解锁操作，要和 omp_set_lock 函数配对使用。 omp_destroy_lock， omp_init_lock 函数的配对操作函数，关闭一个锁 OpenMP 的子句有以下一些 private, 指定每个线程都有它自己的变量私有副本。 firstprivate，指定每个线程都有它自己的变量私有副本，并且变量要被继承主线程中的初值。 lastprivate，主要是用来指定将线程中的私有变量的值在并行处理结束后复制回主线程中的对应变量。 reduce，用来指定一个或多个变量是私有的，并且在并行处理结束后这些变量要执行指定的运算。 nowait，忽略指定中暗含的等待 num_threads，指定线程的个数 schedule，指定如何调度 for 循环迭代 shared，指定一个或多个变量为多个线程间的共享变量 ordered，用来指定 for 循环的执行要按顺序执行 copyprivate，用于 single 指令中的指定变量为多个线程的共享变量 copyin，用来指定一个 threadprivate 的变量的值要用主线程的值进行初始化。 default，用来指定并行处理区域内的变量的使用方式，缺省是 shared

openmp用法

openmp用法OpenMP是一种支持共享内存多线程编程的标准API。

它提供了一种简单而有效的方法，用于在计算机系统中利用多核和多处理器资源。

本文将逐步介绍OpenMP的用法和基本概念，从简单的并行循环到复杂的并行任务。

让我们一步一步来学习OpenMP吧。

第一步：环境设置要开始使用OpenMP，我们首先需要一个支持OpenMP的编译器。

常见的编译器如GCC、Clang和Intel编译器都支持OpenMP。

我们需要确保在编译时启用OpenMP支持。

例如，在GCC中，可以使用以下命令来编译包含OpenMP指令的程序：gcc -fopenmp program.c -o program第二步：并行循环最简单的OpenMP并行化形式是并行循环。

在循环的前面加上`#pragma omp parallel for`指令，就可以让循环被多个线程并行执行。

例如，下面的代码演示了如何使用OpenMP并行化一个简单的for循环：c#include <stdio.h>#include <omp.h>int main() {int i;#pragma omp parallel forfor (i = 0; i < 10; i++) {printf("Thread d: d\n", omp_get_thread_num(), i);}return 0;}在上面的例子中，`#pragma omp parallel for`指令会告诉编译器将for 循环并行化。

`omp_get_thread_num()`函数可以获取当前线程的编号。

第三步：数据共享与私有变量在并行编程中，多个线程可能会同时访问和修改共享的数据。

为了避免数据竞争和不一致的结果，我们需要显式地指定哪些变量是共享的，哪些变量是私有的。

我们可以使用`shared`和`private`子句来指定。

`shared`子句指定某个变量为共享变量，对所有线程可见。

OpenMIPS教学版讲解

一 OpenMIPS项目简介

OpenMIPS_VHDL_study_v1.0 OpenMIPS_Verilog_study_v1.0 OpenMIPS_VHDL_practice_v1.0 OpenMIPS_Verilog_practice_v1.0
教学版（VHDL） 1.0 教学版（Verilog）1.0 实践版（VDHL） 1.0 实践版（Verilog）1.0
四 OpenMIPS教学版的文件组织

ห้องสมุดไป่ตู้
tool
包括一个小工具Bin2Mem.exe，该工具用来将GCC编译得到的二进制文件进行格式变化得到inst_rom.data文件，使用后者初始化OpenMIPS_min_sopc中的指令存储器 imem，以便进行测试
四 OpenMIPS教学版的文件组织
WB_CONMAX
s0 s1 s2 s3
SDRAM Controller
UART Controller
GPIO Controller
FLASH Controller
一 OpenMIPS项目简介
OpenMIPS是采用具有哈佛结构的32位标量处理器，兼容 MIPS32体系结构，这样可以使用现有的MIPS编译环境。
min_sopc 包括如下文件：

指令存储器imem.vhd 数据存储器dmem.vhd 以及一个用来测试OpenMIPS的最小SOPC的顶层文件OpenMIPS_min_sopc.vhd
四 OpenMIPS教学版的文件组织

testbench
包括testbench测试文件OpenMIPS_min_sopc_tb.vhd
四 OpenMIPS教学版的文件组织

OpenMP并行编程简易教程

for，用于for循环之前，将循环分配到多个线程中并行执行，必须保证每次循环之间无相关性。
parallel for，parallel和for语句的结合，也是用在一个for循环之前，表示for循环的代码将被多个线程并行执行。
sections，用在可能会被并行执行的代码段之前
parallel sections，parallel和sections两个语句的rdered，用于指定并行区域的循环按顺序执行
threadprivate,用于指定一个变量是线程私有的。
OpenMP除上述指令外，还有一些库函数，下面列出几个常用的库函数：
omp_get_num_procs,返回运行本线程的多处理机的处理器个数。
omp_get_num_threads,返回当前并行区域中的活动线程个数。
例子2 RankNum.c
01 #include
02 #include
03 int main( int argc, char **argv)
04 {
05 int rank, size;
06 #pragma omp parallel private(rank)
07 {
08 rank= omp_get_thread_num();
例子1 helloworld.c
01 #include
02 int main( argc, argv)
03 int argc;
04 char **argv;
05 {
06 #pragma omp parallel
07 printf( "Hello world!\n" );
08 return 0;
09 }
void test()
{

openMP在CFD上的应用说明

openMP在CFD上的应用简介1.编译方法windows编译：采用pgi visual fortran 2008, 打开OpenMP选项编译并行版，关闭OpenMP选项编译串行版linux编译：ifort -openmp -o sample *.f90加-openmp编译并行版，不加-openmp编译串行版（另须删除omp_set_num_threads等OpenMP定义的函数）2.程序举例根据CFD程序的特点，主要是循环处理需要并行,以下通过举例说明do循环的并行实现方法，实际上仅这一点基本可以满足需求。

OpenMP还有其它一些功能，可详见OpenMP教程。

可执行代码见sample.f90。

program mainimplicit noneinteger i, j, a(100), b(100), c(100), d(100,50), n1integer nThread, tidinteger OMP_GET_THREAD_NUM ! 声明函数OMP_GET_THREAD_NUM(),该函数为OpenMP定义函数,用于！获取当前线程编号write(unit=6, fmt=*) "please input threads number:"read(unit=5, fmt=*) nThreadif (nThread < 1) nThread = 1call omp_set_num_threads(nThread)! 该函数为OpenMP定义函数，用于设置并行线程数(核)!!!!!!!!!!!!!!!!举例1!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!write(*, *) "sample 1:"i = 0!$omp parallel private(tid)! 并行区域开始,private用于指定局部变量（即每一线程会对！该变量做一拷贝，互不影响）tid = OMP_GET_THREAD_NUM()write(unit=6, fmt=100) tid!$omp masterwrite(unit=6, fmt=*) 'master thread operate' ! 只有主线程执行!$omp end master!$omp criticali = i + 1!$omp end critical!$omp end parallel ! 并行区域结束write(*, *) i100 format('current thread is:', i6)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! *例注释*：并行区内代码段会被所有线程并行执行一遍。

OpenMP的用法

在双重循环中怎样写OpenMP？那要分析你的外循环跟内循环有没有彼此依赖的关系unsigned int nCore = GetComputeCore();unsigned int nStep = IMAGETILEYSIZE / nCore;#pragma omp parallel for private(Level0_x, Level0_y, ChangeLevel0_x, ChangeLevel0_y, InterX1, InterX2, InterY1, InterY2)for (int k = 0; k < nCore; k++){int begin = k * nStep;int end = (k + 1) * nStep;for (int YOff = begin; YOff < end; YOff++){for (int XOff = 0; XOff < IMAGETILEXSIZE; XOff++){Level0_x = pPixelXBuf[YOff][XOff];Level0_y = pPixelYBuf[YOff][XOff];ChangeLevel0_x = Level0_x - XMin;ChangeLevel0_y = Level0_y - YMin;//寻找坐标在Level1Buf中对应的4个像素值InterX1 = (int)(ChangeLevel0_x);InterX2 = (int)(ChangeLevel0_x + 1);InterY1 = (int)(ChangeLevel0_y);InterY2 = (int)(ChangeLevel0_y + 1);//双线性插值对Level0_Buf赋值ZoomInterpolation(Level0Buf, Level1Buf, ChangeLevel0_x, ChangeLevel0_y, SamplesPerPixel, nXSize,nYSize, InterX1, InterX2, InterY1, InterY2, XOff, YOff);}}}我也想应该这样，可是如果nCore=1的时候，外循环只循环一次，线程是怎么分配的呢。

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OpenMP例程使用手册
目录
1 OpenMP简介 (2)
2 OpenMP例程编译 (2)
2.1安装gawk (2)
2.2编译例程 (2)
2.3拷贝例程到开发板 (3)
3例程测试 (5)
3.1 dspheap (5)
3.2 vecadd (6)
3.3 vecadd_complex (6)
3.4 其他例程测试说明 (7)
更多帮助.................................................................................................... 错误！未定义书签。

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1 OpenMP简介
OpenMP用于共享内存并行系统的多处理器程序设计的一套指导性的编译处理方案（Compiler Directive）。

它是为在多处理机上编写并行程序而设计的一个应用编程接口。

它包括一套编译指导语句和一个用来支持它的函数库。

OpenMP提供的这种对于并行描述的高层抽象降低了并行编程的难度和复杂度，这样程序员可以把更多的精力投入到并行算法本身，而非其具体实现细节。

对基于数据分集的多线程程序设计，OpenMP是一个很好的选择。

同时，使用OpenMP也提供了更强的灵活性，可以较容易的适应不同的并行系统配置。

线程粒度和负载平衡等是传统多线程程序设计中的难题，但在OpenMP中，OpenMP库从程序员手中接管了部分这两方面的工作。

但是，作为高层抽象，OpenMP并不适合需要复杂的线程间同步和互斥的场合。

OpenMP的另一个缺点是不能在非共享内存系统（如计算机集群）上使用。

在这样的系统上，MPI使用较多。

2 OpenMP例程编译
2.1安装gawk
此工具为编译的必要工具，在Ubuntu下安装：
Host#sudoapt-get install gawk
图1
2.2编译例程
请先安装ti-processor-sdk-linux-am57xx-evm-03.01.00.06，安装步骤请参照《相关软件
安装》文档，安装之后进入SDK根目录，执行编译命令：
Host#make openmpacc-examples
图2
编译成功后，会在SDK根目录“example-applications/openmpacc-examples-1.4.0.2/”目录下生成可执行文件。

2.3拷贝例程到开发板
源码路径：光盘资料/demo/OpenMP/bin/openmp.tar.gz
本文已经提供编译好的OpenMP例程，将它拷贝Ubuntu解压并拷贝到开发板文件系统上即可执行，或者自行拷贝上一步骤编译的文件也可以。

解压openmp.tar.gz：
Host#tar axvfopenmp.tar.gz
图3
使用SSH拷贝到开发板，注意，需先要在开发板系统上ping一下Ubuntu的IP，再进行拷贝：
Target#ifconfig //查询Ubuntu IP
图4
Target#ping 192.168.1.54 //在开发板上pingUbuntuIP
图5
在Ubuntu上拷贝解压出来的OpenMP文件夹到开发板
Host#scp -r openmproot@192.168.1.45:/home/root //192.168.1.45为开发板IP
图6
即可在开发板上看到拷贝过去的OpenMP文件：
图7
3 例程测试
3.1dspheap
程序功能：
此例程演示如何在OpenMP目标区域内，在DSP上创建和使用堆。

有DSP内置函数来创建在MSMC，DDR和本地内存区域中操作用户定义的堆。

这些堆是永久的，只要它们的底层内存被分配。

在这个例子中，从连续的共享内存区域创建缓冲区，提供底层内存存储。

堆是活跃的和持久的从它们被初始化直到缓冲区被解除分配。

运行测试：
进入“/openmp/dspheap/”目录，运行程序：
Target# ./dspheap
图8
3.2vecadd
程序功能：
利用OpenMP进行两个元素个数为8K的一维向量的并行相加。

运行测试：
进入“/openmp/vecadd/”目录，运行程序：
Target# ./vecadd
图9
3.3vecadd_complex
程序功能：
利用OpenMP进行两个元素个数为8K的复数向量的并行相加。

运行测试：
进入“/openmp/vecadd_complex/”目录，运行程序：
Target# ./vecadd_complex
图10
3.4其他例程测试说明
其他程序测试方法跟以上一样，具体程序功能可以查看源码.C文件的注释，路径在SDK根目录“/example-applications/openmpacc-examples-1.4.0.2/”目录下。