并行编译软件
❶ 我们来讲解以下如何才能编写并行程序,以及如何编译运行
我们下面以C 语言为例。
具体语法规则可参看《高性能计算并行编程技术-MPI 并行程序设计》一书。
mpicc -o outfilename cpi.c
其中outfilename 为编译后的输出文件,cpi.c 为源代码.
可将cpi.c 下载后上传的自己目录下编译.
例如:mpicc -o cpi cpi.c
如没有安装OpenPBS 则:
mpirun -np 4 cpi
否则:(一般安装了)
之后需写一作业提交脚本.例如:submit 内容如下:
#PBS -l nodes=nodes number
#PBS -N jobname#PBS -j oecd /home/xmin/Project
/usr/local/bin/mpiexec cpi
其中 #PBS -l nodes=nodes number 为指定几个节点计算.如: nodes=4
#PBS -N jobname 为用户命名的提交作业名称.如: #PBS -N xmin
#PBS -j oe 为结果和错误输出同文件.如无此项则分别在两个文件中.
cd /home/xmin/Project 编译后的输出文件所在路径(从根目录开始).
/usr/local/bin/mpiexec cpi 为mpiexec 所在路径.
下面是完整例子:
#PBS -l nodes=4
#PBS -N xmin#PBS -j oecd /home/xmin/Project
/usr/local/bin/mpiexec cpi
提交脚本如下:
qsub submit得到如下:3565.isc.math.nankai.e.cn
此为你的作业编号.
这样你就可得到类似xmin.o2666 的文件,打开即可看到结果.
你还可以查询作业提交情况.命令如下:qstat
❷ 并行处理技术的并行软件
并行软件可分成并行系统软件和并行应用软件两大类,并行系统软件主要指并行编译系统和并行操作系统,并行应用软件主要指各种软件工具和应用软件包。在软件中所牵涉到的程序的并行性主要是指程序的相关性和网络互连两方面。 程序的相关性主要分为数据相关、控制相关和资源相关三类。
数据相关:说明的是语句之间的有序关系,主要有流相关、反相关、输出相关、I/O相关和求知相关等,这种关系在程序运行前就可以通过分析程序确定下来。数据相关是一种偏序关系,程序中并不是每一对语句的成员都是相关联的。可以通过分析程序的数据相关,把程序中一些不存在相关性的指令并行地执行,以提高程序运行的速度。
控制相关:是语句执行次序在运行前不能确定的情况。它一般是由转移指令引起的,只有在程序执行到一定的语句时才能判断出语句的相关性。控制相关常使正在开发的并行性中止,为了开发更多的并行性,必须用编译技术克服控制相关。而资源相关则与系统进行的工作无关,而与并行事件利用整数部件、浮点部件、寄存器和存储区等共享资源时发生的冲突有关。软件的并行性主要是由程序的控制相关和数据相关性决定的。在并行性开发时往往把程序划分成许多的程序段——颗粒。颗粒的规模也称为粒度,它是衡量软件进程所含计算量的尺度,用细、中、粗来描述。划分的粒度越细,各子系统间的通信时延也越低,并行性就越高,但系统开销也越大。因此,在进行程序组合优化的时候应该选择适当的粒度,并且把通讯时延尽可能放在程序段中进行,还可以通过软硬件适配和编译优化的手段来提高程序的并行度。 将计算机子系统互连在一起或构造多处理机或多计算机时可使用静态或动态拓扑结构的网络。静态网络由点一点直接相连而成,这种连接方式在程序执行过程中不会改变,常用来实现集中式系统的子系统之间或分布式系统的多个计算结点之间的固定连接。动态网络是用开关通道实现的,它可动态地改变结构,使之与用户程序中的通信要求匹配。动态网络包括总线、交叉开关和多级网络,常用于共享存储型多处理机中。在网络上的消息传递主要通过寻径来实现。常见的寻径方式有存储转发寻径和虫蚀寻径等。在存储转发网络中以长度固定的包作为信息流的基本单位,每个结点有一个包缓冲区,包从源结点经过一系列中间结点到达目的结点。存储转发网络的时延与源和目的之间的距离(段数)成正比。而在新型的计算机系统中采用虫蚀寻径,把包进一步分成一些固定长度的片,与结点相连的硬件寻径器中有片缓冲区。消息从源传送到目的结点要经过一系列寻径器。同一个包中所有的片以流水方式顺序传送,不同的包可交替地传送,但不同包的片不能交叉,以免被送到错误的目的地。虫蚀寻径的时延几乎与源和目的之间的距离无关。在寻径中产生的死锁问题可以由虚拟通道来解决。虚拟通道是两个结点间的逻辑链,它由源结点的片缓冲区、结点间的物理通道以及接收结点的片缓冲区组成。物理通道由所有的虚拟通道分时地共享。虚拟通道虽然可以避免死锁,但可能会使每个请求可用的有效通道频宽降低。因此,在确定虚拟通道数目时,需要对网络吞吐量和通信时延折衷考虑。
❸ lammps 可以同时编译 并行 和 单核吗
并行技术可分为三类,分别是线程库、消息传递库和编译器支持。线程库(如 POSIX* 线程和 Windows* API 线程)可实现对线程的显性控制;如果需要对线程进行精细管理,可以考虑使用这些显性线程技术。借助消息传递库(如消息传递接口〔MPI〕),应用程序可同时利用多台计算机,它们彼此间不必共享同一内存空间。MPI 广泛应用于科学计算领域。第三项技术是在编译器中实现的线程处理支持,采用的形式自动并行化。一旦将线程处理引入到应用程序中,开发人员就可能要面对一系列新的编程缺陷(Bug)。其中许多缺陷是难以检测到的,需要付出额外的时间和关注以确保程序的正确运行。一些比较常见的线程处理问题包括:数据争用 ,同步,线程停顿 ,锁 ,共享错误.
并行技术可以分为多进程编程和多线程编程。人们总会用某种IPC(inter-process communication,进程间通信)的形式来实现进程间同步,如管道(pipes),信号量(semaphores),信息队列(message queues),或者共享存储(shared memory)。在所有的这些IPC形式中,共享存储器是最快的(除了门(doors)之外)。在处理进程间资源管理,IPC和同步时,你可以选择 POSIX或者System V的定义。
线程技术早在20世纪60年代就被提出,但真正应用多线程到操作系统中还是在20世纪80年代中期。现在,多线程技术已经被许多操作系统所支持,包括Windows NT/2000和Linux。
在1999年1月发布的Linux 2.2内核中,进程是通过系统调用fork创建的,新的进程是原来进程的子进程。需要说明的是,在Linux 2.2.x中,不存在真正意义上的线程,Linux中常用的线程Pthread实际上是通过进程来模拟的。
也就是说,Linux中的线程也是通过fork创建的,是“轻”进程。Linux 2.2缺省只允许4096个进程/线程同时运行,而高端系统同时要服务上千的用户,所以这显然是一个问题。它一度是阻碍Linux进入企业级市场的一大因素。
2001年1月发布的Linux 2.4内核消除了这个限制,并且允许在系统运行中动态调整进程数上限。因此,进程数现在只受制于物理内存的多少。在高端服务器上,即使只安装了512MB内存,现在也能轻而易举地同时支持1.6万个进程。
在Linux 2.5内核中,已经做了很多改进线程性能的工作。在Linux 2.6中改进的线程模型仍然是由Ingo Molnar 来完成的。它基于一个1:1的线程模型(一个内核线程对应一个用户线程),包括内核内在的对新NPTL(Native Posix Threading Library)的支持,这个新的NPTL是由Molnar和Ulrich Drepper合作开发的。
2003年12月发布的Linux 2.6内核,对进程调度经过重新编写,去掉了以前版本中效率不高的算法。进程标识号(PID)的数目也从3.2万升到10亿。内核内部的大改变之一就是Linux的线程框架被重写,以使NPTL可以运行其上。
在现代操作系统里,同一时间可能有多个内核执行流在执行,因此内核其实象多进程多线程编程一样也需要一些同步机制来同步各执行单元对共享数据的访问。尤其是在多处理器系统上,更需要一些同步机制来同步不同处理器上的执行单元对共享的数据的访问。在主流的Linux内核中包含了几乎所有现代的操作系统具有的同步机制,这些同步机制包括:原子操作、信号量(semaphore)、读写信号量(rw_semaphore)、spinlock、BKL(Big Kernel Lock)、rwlock、brlock(只包含在2.4内核中)、RCU(只包含在2.6内核中)和seqlock(只包含在2.6内核中)。
现在的随着现在计算机体系结构的发展,指令级的并行和线程级的并行都在日新月异地发展着.
❹ 学C语言现在最好用的编程软件
Turbo C就可以的。编辑文本的时候可以用utraledit
至于vc++之类的我是不推荐初学者使用的
❺ 目前最好的Fortran编译器是什么啊最适合并行用的是什么
看你用什么操作系统。
如果是windows XP, 用compaq visual fortran就可以了,内存只能用到2G
如果是windows 7,用intel visual fortran,好处是可以处理64位,内存能用到128G,不过这个要求你要安装visual studio
❻ 用python写GPU上的并行计算程序,有什么库或者编译器
OpenCL
PyOpenCL
让你们实验室/数据中心买 Anaconda/NumbaPro
很好用 不吃亏
pycuda没商量。
❼ 并行计算中有哪些好的相关软件
!yuanyeguhong(站内联系TA):cat2::cat2:songlailin(站内联系TA):victory::victory::victory:gongxd325(站内联系TA)有集群管理软件,可以解决你的部分问题,但不是所有的userhung(站内联系TA)集群管理软件~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~:hand::hand:qiqi2926(站内联系TA)MPICH2, OPENMPI, 其实就是一些并行计算的库。莫有。不过在C语言下,有一个傻瓜式的软件。dswayb(站内联系TA)你自己没怎么想吧,调试是一样的,我用 intel 编译器,效率,加速比不用软件,自己跑程序,用64,128,256,512,2^n 个处理器跑程序,对比总计算时间,通信时间,传输时间是否和处理器数目scale,这里的sccale 分strong scale 和weak scale,自己去查,注意这里要避免读写,这是一个很费时的工作,让你既的程序scale要花大量的时间去优化,否则你没必要用那么多的处理器,这是申请机时的绝对参考。不知道你所说的节点状态是什么。
❽ 目前处理并行编译技术有哪几种方法
三种形式编辑
时间并行
时间并行指时间重叠,在并行性概念中引入时间因素,让多个处理过程在时间上相互错开,轮流重叠地使用同一套硬件设备的各个部分,以加快硬件周转而赢得速度。?
时间并行性概念的实现方式就是采用流水处理部件。这是一种非常经济而实用的并行技术,能保证计算机系统具有较高的性能价格比。目前的高性能微型机几乎无一例外地使用了流水技术。
空间并行
空间并行指资源重复,在并行性概念中引入空间因素,以“数量取胜”为原则来大幅度提高计算机的处理速度。大规模和超大规模集成电路的迅速发展为空间并行技术带来了巨大生机,因而成为实现并行处理的一个主要途径。空间并行技术主要体现在多处理器系统和多计算机系统。但是在单处理器系统中也得到了广泛应用。?
时间并行+空间并行
指时间重叠和资源重复的综合应用,既采用时间并行性又采用空间并行性。显然,第三种并行技术带来的高速效益是最好的。
❾ 编译器的种类
编译器可以生成用来在与编译器本身所在的计算机和操作系统(平台)相同的环境下运行的目标代码,这种编译器又叫做“本地”编译器。另外,编译器也可以生成用来在其它平台上运行的目标代码,这种编译器又叫做交叉编译器。交叉编译器在生成新的硬件平台时非常有用。“源码到源码编译器”是指用一种高级语言作为输入,输出也是高级语言的编译器。例如: 自动并行化编译器经常采用一种高级语言作为输入,转换其中的代码,并用并行代码注释对它进行注释(如OpenMP)或者用语言构造进行注释(如FORTRAN的DOALL指令)。 编译器后端主要负责分析,优化中间代码(Intermediate representation)以及生成机器代码(Code Generation)。
一般说来所有的编译器分析,优化,变型都可以分成两大类: 函数内(intraproceral)还是函数之间(interproceral)进行。很明显,函数间的分析,优化更准确,但需要更长的时间来完成。
❿ 并行计算openmp需要下载吗
现在最新版的C、C++、Fortran编译器基本上都内置OpenMP支持。
比如gcc、g++、gfortran(GCC套件4.2版之后开始支持)
Intel C++ compiler、Intel Fortran compiler
Microsoft visual C++ (版本8.0或者叫2005之后开始支持)
如果是很旧的编译器,比如Compaq Visual Fortran,那需要额外安装OpenMP函数库,很麻烦。