第4章 并行程序设
MPI培训教材课程
a.out
p1 p2 p3 SPMD
p1 p2 p3 MPMD: Mster/slave
p1 p2 p3 MPMD: Couple Analysis
a.out
A process • Read array a() from
the input file • Set is=1 and ie=6 • Process from
Distributed memory
NUMA(Non-Uniform MPP(Massively Parallel
Memory Access)
Processors)
Coherent Shared Memory CPU 1 CPU 2
Memory
Easy to Program Hard to Scale Hardware
the input file
the input file
the input file
• Get my rank
• Get my rank
• Get my rank
• If(rank.eq.0)is=1,ie= • If(rank.eq.0)is=1,ie= • If(rank.eq.0)is=1,ie=
the input file
the input file
• Get my rank
• Get my rank
• Get my rank
• is=2*rank+1,ie=2*ra • is=2*rank+1,ie=2*ra • is=2*rank+1,ie=2*ra
nk+2
nk+2
nk+2
• Process from a(is)to • Process from a(is)to • Process from a(is)to
《并行程序设计导论》_第三章
从理论上说，MPI所有的通信功能可以用它的6个 基本的调用来实现:
MPI_INIT:
启动MPI环境
MPI_COMM_SIZE: 确定进程数
MPI_COMM_RANK: 确定自己的进程标识符
MPI_SEND:
发送一条消息
MPI_RECV:
接收一条消息
MPI_FINALIZE:
结束MPI环境
(1)MPI初始化：通过MPI_Init函数进入MPI环境并完 成所有的初始化工作。
常用的MPI版本
MPICH
是MPI最流行的非专利实现,由Argonne国家实验室和密西西比州立 大学联合开发,具有更好的可移植性
当前最新版本有MPICH 3.2
LAMMPI
美国Indiana 大学Open Systems 实验室实现
更多的商业版本MPI
HP-MPI，MS-MPI，……
MPI_Init(&argc,&argv);/*程序初始化*/
第三部分
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&myid);
/*得到当前进程号*/
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&numprocs);
/*得到总的进程数*/
MPI_Get_processor_name(processor_name,&namelen);
mpiexec -n 1 ./mpi_hello
用1个进程运行程序
mpiexec -n 4 ./mpi_hello
用4个进程运行程序
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Execution
LabVIEW虚拟仪器技术第4章-程序结构
基本程序结构
在各编程语言中，基本的程序结构有三种： 顺序结构、条件结构和循环结构。
LabVIEW中，除了具有上述三种程序结构外， 还提供了用于事件处理的事件结构。
此外，还有局部变量，属性节点和调用节点 等功能，为增加程序编写的灵活性提供了保障。
文本语言接口
在LabVIEW的图形化编程环境中，利用上述 程序结构可以解决很多非常复杂的问题。
范例
条件结构的输出隧道。
条件结构的输出方式
条件结构的输出有两种方式：
1.在条件分支内部输出数据
2.通过数据输出隧道，在条件结构外部输出数据
在分支内部输出数据更符合常规编程语言的编 程方式，但是从LabVIEW数据流的观点来看，并 不是最佳选择。
程序求输入数值的平方根，计算之前先判断 输入是否大于等于0。判断为真，结果由显示控件 输出，判断结果为假时，条件为真的分支不执行。
点击右键，在快捷菜单中我们可以添加或删 除每一帧。我们也可以通过拖曳的方式来改变每 一帧的大小。
顺序结构在执行时，会按照帧的顺序，从左 到右，依次执行每一帧。每一帧都有一个帧序号， 最小的帧序号为0，然后是1、2、3依次递增。
平铺式顺序结构因为代码是平铺的，因此代 码更直观，可读性较高。但是它的缺点是占用空 间较大。
针对于此，可以通过调用快捷菜单中的“替 换为层叠式顺序”功能，将平铺式的顺序结构转 换成层叠式的，以使VI看起来更为紧凑。
4.1.2 层叠式顺序结构
从本质上看，层叠式顺序结构和平铺式顺序 结构的功能完全相同，且二者可以相互转换。
层叠式顺序结构的创建
层叠式顺序结构外形类似于条件结构。它包 括一个或多个顺序执行的子程序框图或帧。
在很多情况下，程序员会需要多段代码按照预 先设定的顺序执行，这就需要顺序结构来帮忙了。
并行程序设计导论第四章课后题答案(2024)
2024/1/29
1
目录
2024/1/29
• 课后题概述与解题思路 • 并行计算基本概念回顾 • 数据并行和任务并行编程技巧 • 同步与通信机制在并行程序中的应用 • 性能评价与调试方法分享 • 实例分析：典型课后题解答过程展示
2
01 课后题概述与解题思路
2024/1/29
并行化设计
将程序中的可并行部分进行并行处理，利用多核CPU或分布式系统的 计算能力提高程序性能。
数据结构优化
根据问题的特点选择合适的数据结构，以减少内存占用和提高数据访 问效率。
代码优化
通过编译器优化选项、内联函数、减少函数调用等手段提高代码执行 效率。
22
06 实例分析：典型课后题解 答过程展示
并行性能优化
通过分析并行程序的性能瓶颈，采用合适的优化策略，如减少通信 开销、提高缓存利用率等，提高并行程序的执行效率。
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04 同步与通信机制在并行程 序中的应用
2024/1/29
15
同步机制原理及作用
2024/1/29
同步机制原理
通过设定同步点或同步操作，确保并 行程序中的各个进程或线程在关键点 上达到一致状态，避免数据竞争和结 果不确定性。
重点复习并行程序设计的基本概念、原理和方法，理解并掌握相关术语和定义。通过对比和分析选项，找出 正确答案。
简答题
在理解基本概念的基础上，结合实际应用场景和问题背景，进行深入分析和思考。注意答案的条理性和逻辑 性，尽量用简洁明了的语言进行表述。
编程题
首先明确题目要求和目标，设计合理的算法和数据结构。在编写代码时，注意并行化策略的选择和实现，以 及同步和通信机制的处理。最后对程序进行测试和调试，确保正确性和性能。
2024版年度《并行程序设计导论》第四章
•并行计算基础•并行算法设计•并行编程模型与语言目录•并行程序性能优化•并行程序调试与性能分析•总结与展望并行计算概念及特点并行计算概念并行计算是指在同一时间内，使用多个计算资源（如处理器、核心、计算机等）同时执行多个计算任务的过程。
并行计算特点并行计算的主要特点包括同时性、独立性、加速比和可扩展性等。
其中，同时性指多个任务在同一时间内执行；独立性指各个任务之间互不干扰；加速比指并行计算相对于串行计算的加速效果；可扩展性指并行计算系统能够方便地增加计算资源以提高计算能力。
多核处理器集群系统分布式共享内存系统任务并行数据并行流水线并行并行算法特点并行算法分类与特点常见并行算法介绍如并行快速排序、归并排序等，提高排序速度。
如并行广度优先搜索、最短路径算法等，用于图论问题的求解。
如矩阵乘法、矩阵分解等，加速线性代数计算。
如并行蒙特卡洛方法、并行有限元方法等，应用于科学计算领域。
并行排序算法并行图算法并行矩阵运算并行数值计算并行算法性能评价加速比效率可扩展性复杂度分析共享内存编程模型原理及特点常用同步机制典型应用01 02 03原理及特点常用通信方式典型应用消息传递编程模型OpenMP 存并行编程的了简单的并行循环、分段、任务等构造，以及丰富的同步和互斥机制。
用于多核、多线程等共享内存环境，可以方便地实现并行化。
OpenMP MPI 编程的标准接口，提供了丰富的通信函数和同步机制。
MPI 系统等环境，可以实现大规模并行计算。
MPI CUDA 一种并行计算平台和编程模型，支持CUDA 程接口和扩展库，可以方便地实现应用程序。
CUDA 除了上述三种常见的并行编程语言外，还有许多其他语言和工具支持并行编程，如Fortran 这些语言和工具各有特点，可以根据具体应用场景选择合适的编程语言和工具。
其他语言并行编程语言介绍针对特定问题选择合适的并行算法，通过减少计算量、提高计算效率来优化性能。
算法选择与优化数据结构与存储优化编译优化技术运行时优化技术合理设计数据结构，减少数据冗余和访问冲突，提高数据存储和访问效率。
《并行编程原理与程序设计》课程教学大纲
本科生课程大纲课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、课程介绍1.课程描述：《并行编程原理与程序设计》是地球信息科学与技术专业海洋测绘与地理信息系统方向的选修课，也是勘查技术与工程专业的选修课。
地球物理信息解译中的计算量十分庞大，常规串行电脑和软件无法解决地球物理资料的解译问题，必须采用并行算法合并行计算机来解决地球物理资料的处理、解释合反演工作。
目前，微机群和GPU机群在地球物理领域的应用日益广泛，“地球信息科学与技术”和“勘查技术与工程”专业必需掌握并行编程的基本原理与方法才能实现地学信息高效解译得目的，本课程主要学习基于微机群的MPI 程序设计方法和基于GPU集群的CUDA程序设计方法，并进行适当的上机实践。
通过本课程的学习，可使学生了解和掌握大型科学与工程问题中的基本并行编程技术，初步具备编写大型并行应用程序的能力。
2.设计思路：本课程的讲授内容主要包括两大部分：第一部分：MPI并行程序设计部分：第一章并行程序设计基础主要内容：并行计算；并行编程模型与并行语言；并行算法第二章 MPI简介主要内容：什么是MPI；MPI的目的，产生与发展；MPI的语言绑定；目前主要的MPI实现；SPMD并行机上并行程序的执行过程第三章第一个MPI程序主要内容：MPI实现的“Hello World”；c与Fortran语言的MPI程序的一些惯例第四章六个接口构成的MPI子集主要内容：子集介绍；MPI预定义的数据类型；MPI数据类型匹配与数据转换；MPI消息；第五章简单的MPI程序示例主要内容：获取机器名字和MPI版本号；数据接力传送；任意进程间互相问候，任意源和任意标识的使用；编写安全的MPI程序第六章 MPI并行程序的两种基本模式主要内容：对等模式的MPI程序设计；主从模式的MPI程序设计，标准通信模式的特点与消息传递过程第七章不同通信模式MPI并行程序设计主要内容：四种通信模式（标准，缓存，同步与就绪），了解集中通信模式的划分依据，掌握四种通信模式的优缺点及实现方式第八章非阻塞通信MPI程序设计主要内容：阻塞通信；非阻塞通信简介；非阻塞标准发送与接收；非阻塞通信与其他三种通信模式的结合；非阻塞通信的完成第九章组通信MPI程序设计主要内容：组通信的消息通信功能，同步功能和计算功能；广播；收集；散发；组收集；全互换、同步、归约、组归约、归约并散发操作的函数形式、使用方法与执行过程；几个相关示例程序第二部分：CUDA并行程序设计部分：第一章引言主要内容：异构并行算法，现代GPU的体系结构，为什么需要更高的速度和并行化，应用程序加速，并行编程语言和模型第二章 GPU计算的发展历程主要内容：图形流水线的发展，固定功能的图形流水线时代，可编程实时图形流水线的发展，图形与计算结合的处理器，GPGPU：一个中间步骤，GPU计算，可扩展的GPU，发展近况，未来的发展趋势第3章 CUDA简介主要内容：PC架构，GPU硬件结构，CPU与GPU，数据并行性，CUDA的程序结构第4章 CUDA环境搭建主要内容：简介，在Windows下安装软件开发工具包，Visual Studio，工程，64位用户，创建工程，Linux，安装调试器，编译模型，错误处理第5章线程网格、线程块以及线程，主要内容：简介，线程，问题分解，CPU与GPU的不同，任务执行模式，GPU 线程，CUDA内核，线程块，线程网格，跨幅与偏移，X与Y方向的线程索引，线程束，分支，GPU的利用率，线程块的调度第6章数据并行执行模型，主要内容：向量加法kernel函数，设备全局存储器与数据传输，kernel函数与线程，函数声明，启动kernel函数，预定义变量，CUDA的线程组织，线程与多维数据映射，矩阵乘法——一个更加复杂的kernel函数，线程同步和透明的可扩展性，线程块的资源分配，线程调度与容许时延第三部分：上机实践部分：本课程实践部分的设计思路为：以并行程序设计的方法为主线，结合地学信息处理中的实际问题，让学生掌握MPI和CUDA程序设计的基本方法和技能。
【2024版】操作系统教程第5版第3章【PV】
X2- -; Aj=X2; {输出一张票}; } else {输出信息"票已售完"}; }
13
3、与时间有关的错误（例子3 ）
T1、T2并发执行，可能出现如下交叉情况： T1:X1=Aj; //X1=m T2:X2=Aj; //X2=m T2:X2--;Aj=X2;{输出一张票}; //Aj=m-1 T1:X1--;Aj=X1;{输出一张票}; //Aj=m-1 同一张票卖给两位旅客
22
4.2.1 互斥与临界区(1)
并发进程中，与共享变量有关的程序段叫“临 界区”， 共享变量代表的资源叫“临界资源” 。
与同一变量有关的临界区分散在各进程的程序 段中，而各进程的执行速度不可预知。
如果保证进程在临界区执行时，不让另一个进 程进入临界区，即各进程对共享变量的访问是 互斥的，就不会造成与时间有关的错误。
……
……
Step1: P先上CPU
28
软件方法1
free:临界区空闲标志 true:有进程在临界区；false:无进程在临界区 初值：free为false
P：
Q：
……
…… CPU 2
while(free);CPU free=true;
1
while(free); free=true;
临界区
临界区
➢ 顺序程序设计是把一个程序设计成一个顺序执行 的程序模块，顺序的含义不但指一个程序模块内 部，也指两个程序模块之间。
3
顺序程序设计特点
程序执行的顺序性 程序环境的封闭性 程序执行结果的确定性 计算过程的可再现性
顺序程序设计的缺点：计算机系统效率不高。
4
4.1.2 进程的并发性
并行计算 教学大纲
并行计算一、课程说明课程编号：090236Z10课程名称：并行计算/Introduction of Parallel Computing课程类别：专业教育课程学时/学分：32/2先修课程：计算机组成原理与汇编、面向对象编程（C++）适用专业：计算机科学与技术、信息安全、物联网工程教材、教学参考书：1. (美)M.Grama 著,张武译.并行计算导论. 北京:机械工业出版社,2012年2. (美)Hesham ElRewini著,陆鑫达译.先进计算机体系结构与并行处理.北京:电子工业工业出版社,2012年3. 陈国良.并行计算:结构,算法,编程. 北京:高等教育出版,2012年4. 张林波.并行计算导论. 北京:清华大学出版社,2014年5. 黄铠,徐志伟. 可扩展并行计算--技术、结构与编程. 北京:机械工业出版社,2012年二、课程设置的目的意义并行处理是实现高性能、高可用计算机系统的主要途径。
本课程以并行计算为主题，主要介绍当代并行计算机系统及其结构模型，并行算法设计与并行程序的设计原理与方法，强调融并行机结构、并行算法和并行编程为一体，力图反映本学科的最新成就和发展趋势。
通过本课程的学习，使学生从系统结构、算法、程序设计三个方面，初步了解并行处理的基本概念和涉及的各种学术和技术问题。
通过本课程的学习，使学生能把握并行处理技术的最新成就和发展趋势，掌握并行计算技术和方法。
三、课程的基本要求知识：熟练掌握并行计算技术方面的基本概念；熟悉并行计算机系统及其结构模型，并了解如何进行并行计算的性能评测；熟练掌握并行算法设计的基础知识，了解现有的并行计算模型以及并行算法的设计方法、设计技术和设计过程；熟练掌握并行算法；熟练掌握MPI 并行编程方法。
能力：掌握并行计算的基本方法和技术，将并行计算的知识用于应用软件设计；用多处理机互联网理论，培养多处理机互联网设计的能力；掌握并行计算机结构，针对具体实际问题提出有效的并行计算机结构解决方案，提高并行计算机设计的能力；利用并行算法原理，学会并行算法设计方法；掌握MPI程序设计代方法，在针对具体问题给出MPI程序设计；在并行计算知识的讨论中培养创新意识，提高分析、发现、研究和解决问题的能力；素质：建立多处理机体系结构的观念，通过课程中的分析讨论辩论培养分析沟通交流素质，建立并行计算的思维模式，提升理解应用并行计算机体系结构和并行计算软件设计的基本素质。
北京师范大学研究生培养方案
5 与 模 式 识 作技术等计算机图形学 仲
别
综合应用方法；图像的压 科、
缩、图像恢复、图像信息 余
提取、图像传输（包括光 先
学图像、雷达图像等）； 川、
模式识别的理论和方法， 孙
以及模式识别技术在人 波、
脸识别、语音识别及字符 骆
识别等方面的应用。 岩
林
第 7 页 共 56 页
计算机教育应用方向可 招收数字内容管理、数字 图书馆、虚拟实验室、虚 拟训练系统、教育信息化 软件支撑环境等分支方 向的研究生。研究内容主 要涉及对数字视频、音频 及文档等多媒体信息进 孙 行编目、管理、发布和归 波、 档；数字图书馆的理论和 宋 计 算 机 教 系统结构研究、数字资源 继 6 育应用 采集与组织、数字资源描 华、 述标准与规范、资源数字 骆 化加工技术、信息标引检 岩 索与挖掘、个性化信息定 林 制与发布、信息可视化与 人机界面、信息安全技术、 数字权益管理；数字化教 育支撑环境的体系和关 键技术、教育信息技术标 准、远程教学、分布式资 源库、教育管理信息系统
1 学分
开题报告
不计学分
注明：（1）公共选修课由研究生院培养处
组织开设，除一外为小语种的研究生必修二外英
语以外，其他研究生可以不修公共选修课，如选
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修，每人累计不超过 3 门。 （2）非学位选修课不是必须要选的课
程，培养方案中所列的非学位任选课程仅供参考， 原则上由导师决定学生选修哪些课程。
学位论文必须由本人撰写，内容主要应包
第 11 页 共 56 页
括中、英文摘要，引言（包括文献综述和问题的 陈述）、主要结果（包括理论、方法、实验结果 及分析）和结论、参考文献。研究生应保证论文 内容的科学性和实验数据的可靠性。应当真实反 映自己的研究结果，严格区分引用他人的成果与 本人的贡献。引用他人的结论必须注明详细出处。 研究生论文中有虚假或重要错误者不准进入答 辩。
PC1-3--系统互联系统结构
国家高性能计算中心（合肥）
2015/12/24
15
嵌入
1000 1001 1011 1010
1100
1101
1111
1110
0100
0101
0111
0110
0000
0001
0011
0010
0110 0100 0101
0111 1100
(a)二叉树
(b)星形连接
(c)二叉胖树
国家高性能计算中心（合肥）
2015/12/24
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超立方 ：
静态互连网络（4）
n
一个n-立方由 N 2 个顶点组成，3-立方如图(a)所示；4-立 方如图(b)所示，由两个3-立方的对应顶点连接而成。 n-立方的节点度为n，网络直径也是n ，而对剖宽度为N / 2 。 如果将3-立方的每个顶点代之以一个环就构成了如图(d)所示 的3-立方环，此时每个顶点的度为3，而不像超立方那样节点 度为n。
国家高性能计算中心（合肥）
2015/12/24
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单级交叉开关级联起来形成多级互连网络MIN （Multistage Interconnection Network）
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
动态互联网络 （3）
(a)4种可能的开关连接
输入 000 001 010 011 100 101 110 111 第0级 第1级 第2级 输出 000 001 010 011 100 101 110 111
并行计算
——结构•算法•编程
并行计算——结构•算法•编程
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奇数阶段代码如下: 奇数阶段代码如下: 进程Pi:I=1,3,5(奇数) 进程Pi:I=1,3,5(奇数) send(&A,Pi+1); recv(&B,Pi+1); if(A>B) A=B; 进程Pi:I=0,2,4,6(偶数) recv(&A,Pi-1); send(&B,Pi-1); if(A>B) B=A;
4.5.3 可扩展并行性 1. 采用双调谐排序算法 1.双调谐序列 1.双调谐序列 双调谐归并排序的基础是双调谐序列
1)双调谐序列包含两个序列:一个递增, 1)双调谐序列包含两个序列:一个递增,一 个递减. 个递减. 数列中的数先单调递增到一个最大的数, 数列中的数先单调递增到一个最大的数, 然后单调递减. 然后单调递减. a0<a1<a2<,…,ai-1<ai>ai+1>,…,ana0<a1<a2<,…,ai-1<ai>ai+1>,…,an2>an2>an-1 2)通过移数或合并两个有序序列也可得 2)通过移数或合并两个有序序列也可得 到双调谐序列. 到双调谐序列.
2)全局变量为所有线程共享 2)全局变量为所有线程共享 局部变量只能为所属线程独占. 局部变量只能为所属线程独占. 3)forall内声明的变量,每个线程得一份; 3)forall内声明的变量,每个线程得一份; 在其外声明的变量,为所有线程共享. 在其外声明的变量,为所有线程共享. 4) 全局变量用下划线,局部变量不用. 全局变量用下划线,局部变量不用.
冒泡算法的变形---奇偶互换排序算法 冒泡算法的变形---奇偶互换排序算法 算法分奇阶段与偶阶段
偶阶段偶数编号进程与它们的右邻居交 换数据
偶数阶段代码如下: 偶数阶段代码如下: 进程Pi:I=0,2,4,6(偶数) recv(&A,Pi+1); send(&B,Pi+1); if(A<B) B=A; 进程Pi:I=1,3,5(奇数) send(&A,Pi-1); recv(&B,Pi-1); if(A<B) A=B;
Least=min/dataArray Least=min/dataArray Total=+/count; beforeMe=+\ beforeMe=+\count; Largest=max/localtotal
4.2.7 归约的抽象 1. 编程建议：若从多个线程组合值，应使用 归约操作，而不用显式编程。 Exclusive {total+=prov_count;} {total+=prov_count;} total=+/prov_count total=+/prov_count
3 4 2 1 9 5 7 8 2 1 3 4 7 5 9 8 1 2 3 4 5 7 8 9 6步分为三个阶段: 步分为三个阶段: 第1阶段(第1步) 形成4个数的双调谐序列 阶段( 形成4 第2阶段:形成8个数的双调谐序列 阶段:形成8 第3阶段:排序双调谐序列 阶段:
3)双调谐序列的“特殊”性质: 3)双调谐序列的“特殊”性质: 如果对所有的I 如果对所有的I将ai和ai+n/2(序列中有n 序列中有n 个数,0<=I<n/2)进程比较和交换操作, 个数,0<=I<n/2)进程比较和交换操作,就 能得到两个双调谐序列, 能得到两个双调谐序列,其中一个双调谐 序列中的所有数都小于另一个双调谐序 列中的数. 列中的数. 3 5 8 9 7 4 2 1 3 4| 2 1| 7 5 |8 9 2 1| 3 4| 7 5 |8 9
4.4 并行性的表示 4.4.1 固定并行性 1.K路并行算法； 1.K路并行算法； 2.处理器个数是固定的； 2.处理器个数是固定的； 3.编程尽量避免使用具有特定并发度的程序 3.编程尽量避免使用具有特定并发度的程序 4.4.2无限并行性 4.4.2无限并行性
1.无限并行性含义：硬件能提供无限的并行 1.无限并行性含义：硬件能提供无限的并行 性，可设计所有可能的并行程序。 2.最大的并行性设计 2.最大的并行性设计 3.当P<<n时，又回到了固定并行或顺序执行 3.当P<<n时，又回到了固定并行或顺序执行 4.4.3 可扩展并行性 1.局部性原理 1.局部性原理
4.2 Peril-L记号 PerilPerilPeril-L混合程序设计语言 作用: 作用:用来描述与分析并行算法 1.并行语句之一: forall------并行线程 1.并行语句之一: forall------并行线程 线程个数由索引集合S的元素个数决定. 线程个数由索引集合S的元素个数决定. 2.排它块语句:exclusive{<body>}--2.排它块语句:exclusive{<body>}--作用: 作用:提供互斥 3.障栅同步:barrier------同步 3.障栅同步:barrier------同步
第4章 并行程序设计起步
1.两种并行类型 1.两种并行类型 数据并行 任务并行 2.描述并行算法的方法 2.描述并行算法的方法 3.构造并行计算的三种方法 3.构造并行计算的三种方法 无限并行性 固定并行性 可扩展并行性
4.1 数据和任务并行
1.数据并行定义 1.数据并行定义 是指同时对不同数据项完成相同操作的 并行. 并行量随数据规模而增长. 并行. 并行量随数据规模而增长. 2.任务并行是指同时完成不同计算或任务的 2.任务并行是指同时完成不同计算或任务的 并行. 并行.
Hale Waihona Puke 作用:仅在forall内部起作用. 作用:仅在forall内部起作用.强迫线程停止直 到所有线程到达barrier.全部到齐后一 到所有线程到达barrier.全部到齐后一 起出发. 起出发. 4.存储模型 4.存储模型 1)Peril1)Peril-L语言提供两个地址空间 全局地址空间 局部地址空间
并行求解过程： 1）确定求解问题的组成部分； 2）设计一个重要子问题集（数据划分） 3）独立求解每一个子问题。
4.5 按字母顺序排序实例 1.排序的方法很多 1.排序的方法很多 2.字母排序应用于文件名、数据表等排序 2.字母排序应用于文件名、数据表等排序 4.5.1 无限并行性 1.奇偶交换排序算法 1.奇偶交换排序算法
1 2 3 4 5 7
8
9
方法:从一对对邻近的数开始, 方法:从一对对邻近的数开始,序列被归并 为较大的双调谐序列. 为较大的双调谐序列. 下列是8 下列是8个数进行双调谐归并排序 8 3 4 7 9 2 1 5 3 8 7 4 2 9 5 1 3 4 7 3 4 7 8 5 8 9 9 2 5 2 1 1
综合代码,把两者结合起来即可. 综合代码,把两者结合起来即可. 4.5.2 固定并行性 线程数固定（处理器个数固定） 采用的算法： 1）将有n元素的字符串数组平均分到每 ）将有n 一个线程； 2）由每一个线程统计分给它的字符串个 数中，26个字母各自的个数 数中，26个字母各自的个数
3）用归约统计每个字母的词数； 4）由各线程对原字符串进行重新排序 5）对同一字母的字符串进行排序 6）用扫描统计（前缀求和）求出该字母之前 的记录数 7）重新将暂时局部数组保存回全局数组。
Localize()— Localize()—全局变量本地化函数 5)全局存储器本地化三个问题 5)全局存储器本地化三个问题 第1项索引值为0； 项索引值为0 用Localize()局部化全局数据； Localize()局部化全局数据； 不存在本地拷贝。 4.2.5 同步存储器
PerilPeril-L语言中满变量与空变量的操作 4.2.6 归约和扫描 1.Peril1.Peril-L语言中归约与扫描的符号表示 归约用“/”表示 归约用“/”表示 扫描用”\ 扫描用”\”表示 2.示例 2.示例 +/count min\ min\items