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多核微机基于OpenMP的并行计算
蔡佳佳;李名世;郑锋
【期刊名称】《计算机技术与发展》
【年(卷),期】2007(017)010
【摘要】随着四核微机走向市场和八十核处理器在实验室研制成功,多核正引领软件研发发生基础性变化.开发人员需要在代码中添加线程来利用系统所提供的多个内核,从而提升PC应用软件的功能和性能.文中探讨在多核微机上进行并行计算的实现技术.介绍了共享存储系统并行编程接口OpenMP的模型、指令和库函数,以及Intel C++编译器9.1和Microsoft Visual Studio 2005等对OpenMP的支持;着重探讨了二维离散快速傅里叶变换并行算法的设计、实现与优化技术;展望了高性能并行计算软构件库的开发前景.
【总页数】5页(P87-91)
【作者】蔡佳佳;李名世;郑锋
【作者单位】厦门大学,计算机科学系,福建,厦门,361005;厦门大学,计算机科学系,福建,厦门,361005;厦门大学,计算机科学系,福建,厦门,361005
【正文语种】中文
【中图分类】TP301.6
【相关文献】
1.基于OpenMP并行计算的匹配追踪时频分析方法 [J], 邓世广;王淑艳;赵文津;刘志伟;何润
2.基于OpenMP一维CSAMT正演并行计算研究 [J], 黄浩;欧东新
3.基于OpenMP和OpenCV的归一化植被指数并行计算研究 [J], 左宪禹;商东东;李贝贝;熊明豪;黄祥志;;;;;;;;;
4.基于OpenMP的多地电模型的并行计算方法——以一维大地电磁测深法为例[J], 杨泽宇; 佟铁钢
5.基于OpenMP的旋翼气动噪声并行计算 [J], 任明霞;杨爱明
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面向高性能计算的OpenMP并行编程技术研究OpenMP是一种用于共享内存计算机体系结构中的并行编程接口，它可以大大提高程序的性能和并发处理能力。
在高性能计算领域，OpenMP并行编程技术已成为一个必备的技能。
本文将探讨面向高性能计算的OpenMP并行编程技术研究。
1. OpenMP简介OpenMP全称为Open Multi-Processing，是一种围绕共享内存体系结构的并行编程接口，它提供了一种简单而高效的方法，使程序能够利用具有多个处理器和内存共享的计算机体系结构。
OpenMP的优点在于其易用性和高效性。
由于OpenMP是基于共享内存的并行模型，程序员可以使用简单的指令和指令集，轻松地将程序中的特定部分并行化。
同时，OpenMP的高效性使其成为开发高性能计算应用程序的理想工具。
2. 面向高性能计算的OpenMP并行编程技术在高性能计算领域，OpenMP并行编程技术通常用于提高应用程序的性能和并发处理能力。
以下是面向高性能计算的OpenMP并行编程技术的一些主要方面：2.1 并行循环在OpenMP中，最常见的并行化技术是并行循环。
程序员可以简单地将循环指令指定为OpenMP中的并行循环指令，并利用多个处理器同时执行循环的不同迭代。
这种技术可用于提高程序的性能，特别是在涉及大量迭代的程序中。
2.2 数据分区在高性能计算领域，数据分区是一种将数据分成多个块的技术。
在OpenMP中，程序员可以使用指令集将数据分成多个块，并将每个块分配给不同的处理器。
这种技术被用于处理具有大量数据的应用，以提高处理速度和效率。
2.3 核函数性能优化在OpenMP中，核函数指的是程序中由许多线程并行执行的代码段。
在高性能计算领域，核函数是非常重要的，因为它们占用了整个程序中大量的计算时间。
因此，优化核函数的性能是提高程序性能的一项关键技术。
2.4 内存管理高性能计算应用程序需要使用大量的内存。
在OpenMP中，程序员可以使用指令集来管理一个线程使用的内存。
基于OpenMP的快速并行分层算法马旭龙;林峰【期刊名称】《计算机辅助设计与图形学学报》【年(卷),期】2015(000)004【摘要】To reduce the slicing time by utilizing multi-core CPU, a parallel slicing algorithm is proposed in this paper, and the properties of the algorithm is analyzed. Natural grouping feature in the model is used to build to-pological information groups. On the basis of this, an OpenMP-based parallel computing method is adopted to speedup construction of topological information and slicing process. A speedup close to the number of CPU cores was achieved in the test, so less slicing time was spent. The example test result shows that the algorithm proposed in this paper provides an efficient and achievable way to deal with large STL file.%为了充分利用现有的多核CPU计算资源，提出一种基于OpenMP框架的快速并行分层算法，并对其性能进行讨论。
该算法利用模型自然分组特征建立拓扑关系分组，使得模型拓扑数据结构的建立时间缩短；在此基础上，采用基于OpenMP的多线程计算，将拓扑结构的建立过程和求取层片轮廓的过程并行化计算，可以取得接近CPU核数的加速比，因此分层时间明显降低。
基于OpenMP的并行矩阵乘法1. 概述并行计算是当代计算机科学领域中的一个重要研究方向，随着多核和并行处理器的广泛应用，利用并行计算技术提高计算效率成为了迫切的需求。
矩阵乘法作为线性代数中的重要运算，在科学计算、图形学和机器学习等领域有着广泛的应用。
基于OpenMP的并行矩阵乘法算法能够充分利用多核处理器的并行计算能力，提高计算效率。
2. OpenMP并行编程简介OpenMP是一种基于共享内存的并行编程技术，可以在C/C++、Fortran等编程语言中使用。
它通过在源代码中嵌入一些指令来实现并行化，使得程序员可以很方便地对现有代码进行并行化改造。
OpenMP提供了一系列的指令和库函数，使得并行程序的编写变得更加容易。
3. 矩阵乘法的串行算法矩阵乘法的串行算法是最常见的，其时间复杂度为O(n^3)。
对于两个矩阵A和B相乘，其乘积矩阵C的元素C[i][j]计算方式为：C[i][j] = ΣA[i][k]*B[k][j]，其中k取值范围为1到矩阵的行数或列数。
串行算法的实现比较简单，但在大规模矩阵计算时效率较低。
4. 基于OpenMP的并行矩阵乘法算法基于OpenMP的并行矩阵乘法算法可以利用多核处理器的并行计算能力，提高计算效率。
下面我们将介绍一种基于OpenMP的并行矩阵乘法算法的实现方法。
5. 并行矩阵乘法的实现在使用OpenMP进行并行化时，可以针对矩阵乘法中的循环结构进行并行化处理。
以矩阵乘法C=AB为例，其中A为m×n矩阵，B为n×p矩阵，C为m×p矩阵。
我们可以将矩阵乘法按照不同的方法进行并行化，并结合OpenMP的指令进行并行计算。
一种常见的方法是使用循环并行化，将内层的乘法运算循环并行化，即将矩阵C的计算过程并行化。
另一种方法是使用数据并行化，将矩阵A、B、C的元素分配给不同的线程进行计算，然后将结果合并得到最终结果。
6. 并行矩阵乘法算法的优化在实际应用中，我们可以针对具体的矩阵大小和计算资源进行优化。
基于OpenMP的文件压缩与解压的并行设计模型
胡荣;邹承明
【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2014(045)008
【摘要】在多核环境下,对文件压缩与解压并行算法进行研究,提出一种基于OpenMP的文件压缩处理并行设计模型.该模型由查找热点代码、并行化分析、并行建模、实现、调试等步骤组成.以动态哈夫曼算法为研究算法,将多核压缩处理并行设计模型应用到文件压缩与解压中.并在文件并行处理过程中,与数据分解法相结合对数据文件进行分割,将分解后的数据由主线程分给多个处理器上的多个子线程来并行处理,以此提高多核处理器的利用率并提高文件压缩效率.最后通过实验模拟验证模型以及算法性能.研究结果表明:在八核处理器下通过对文本文件、图像文件和音频文件等多种不同类型文件进行压缩解压试验,验证了动态Huffman并行算法与串行算法相比其加速比可以达到1.5～8.0倍,性能也得到很大提高.
【总页数】7页(P2684-2690)
【作者】胡荣;邹承明
【作者单位】湖南工学院计算机与信息科学学院,湖南衡阳,421002;武汉理工大学计算机科学与技术学院,湖北武汉,430070
【正文语种】中文
【中图分类】TP311
【相关文献】
1.基于哈夫曼编码在Symbian平台下对文件压缩解压的研究 [J], 孙岩宾
2.基于OpenMP的近场动力学模拟并行实现 [J], 徐凤洲;张健飞
3.基于MPI+OpenMP的水声传播并行预报方法 [J], 范培勤;过武宏;唐帅
4.基于MPI+OpenMP的水声传播并行预报方法 [J], 范培勤;过武宏;唐帅
5.基于OpenMP的栅格数据矢量化并行算法研究2p [J], 秦柳;毕金强;范俊甫因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
专利名称：一种基于openmp加速的电子情报中频数据处理方法
专利类型：发明专利
发明人：姚群,周帅,柴恒,高墨昀
申请号：CN202011300272.5
申请日：20201118
公开号：CN112395464A
公开日：
20210223
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种基于openmp加速的电子情报中频数据处理方法，方法为：首先解析电子情报中的中频数据，获取脉冲数据以及脉冲个数；然后申请链表空间，创建双向链表，成员个数等于脉冲数量，将脉冲数据按顺序存入链表；接着基于openmp启动N个线程，并行执行对链表中所有脉冲的信号处理，其中每个openmp线程负责处理一个中频脉冲数据；最后等待所有脉冲数据并行处理完成，遍历链表，输出数据处理结果。
本发明具有处理速度高、消耗时间少、扩展性强、易于升级的优点。
申请人：扬州船用电子仪器研究所(中国船舶重工集团公司第七二三研究所)
地址：225001 江苏省扬州市广陵区南河下26号
国籍：CN
代理机构：南京理工大学专利中心
代理人：薛云燕
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基于OpenMP的分子动力学并行算法的性能分析与优化作者：白明泽程丽豆育升孙世新来源：《计算机应用》2012年第01期文章编号:1001-9081(2012)01-0163-04 doi:10.3724/SP.J.1087.2012.00163摘要:为提高分子动力学模拟在共享内存式服务器上的计算速度，对基于OpenMP的分子动力学并行算法（Critical方法）进行了性能分析与优化。
通过在多核服务器上的测试,以及加速比和并行效率的计算分析了Critical方法的并行性能，进而提出优化的三角形方法。
所提方法中每个线程所计算的粒子数固定，且粒子数目呈阶梯状上升，使得各线程能够错时到达临界区。
从而使程序在临界区的闲置时间比Critical方法减半，加速比明显提高。
关键词:分子动力学；并行计算；多核中央处理器；OpenMP；临界区中图分类号: TP399; O641 文献标志码:AAbstract: To enhance the computing speed of the molecular dynamics simulations on the shared memory servers, the performance of parallel molecular dynamics program based on Open Multi-Processing (OpenMP) approach with the critical section method was analyzed and improved. After testing performance on a multi-core server, as well as the calculations of speedup and parallel efficiency, an optimized triangle method was developed. In this method, stationary atom sets were assigned to threads respectively, and the number of atoms increased stepwise, which made the threads arrive at critical sections at different time. The triangle method can efficiently halve the idle time in critical sections and therefore can significantly enhance the parallel performance.Key words: molecular dynamics; parallel computing; multi-core Central Processing Unit (CPU); Open Multi-Processing (OpenMP); critical section0 引言分子动力学（Molecular Dynamics， MD）是一种应用广泛并可在粒子级别模拟固态、液态物质的主要计算方法之一。
