1-amali ish api standarti, Openmp universal standarti, sse kengaytirish buyruqlari

1-amali ish
API standarti, OpenMP universal standarti, SSE kengaytirish buyruqlari,

API standari

OpenMP universal standarti
SSE kengaytirish buyruqlari
Intelning ko’p yadroli prosessorlari uchun oqimli qayta ishlash

Kompyuterning operatsion tizimining (OS) ko'rinishi bitta dasturli rejimdan 

ko'p dasturli (ko'p dasturli) ish rejimiga o'tishga imkon berdi. Operatsion tizim
odatda bir nechta vazifani bir vaqtning o'zida bajarayotganiga ishonib, ko'p ishlarni 
talab qiladi. C # dasturchisi nuqtai nazaridan OS uchun vazifa - bu dastur yoki
loyiha. Turli xil operatsion tizimlar bir xil yoki o'xshash tushunchalar uchun turli 
atamalardan foydalanadi. Bundan tashqari, OS haqida gapirganda, Windows
operatsion tizimini yodda tutamiz va biz bu OS operatsion terminologiyasini 
ishlatamiz.
Ilovamizning har bir bajarilgan loyihasi uchun operatsion tizim bir jarayonni 
yaratadi. Kompyuter har doim ishlayotgan vaqtda, OS turli jarayonlar bilan ishlaydi,

ularning aksariyati rasmiy hisoblanadi. Antivirus dasturlari kabi ushbu

jarayonlarning ba'zilari kompyuterimda doimo mavjud bo'lib, kompyuter 
yoqilganda boshlanadi.
OpenMP dasturida parallel dastur direktivalar yordamida maxsus tayinlangan 
dastur - parallel qismlar - dasturiy kodni bir necha alohida buyruqlar oqimlariga
(iplar) bo'linishi mumkin bo'lgan dastur hisoblanadi. Umuman olganda, dastur 
dastur kodining ketma-ket (bir nusxadagi) va parallel (ko'p qismli) qismlari
majmuasi sifatida ifodalanadi (4.2-rasmga qarang). 
Shuni ta'kidlash joizki, threadlar orasidagi hisob-kitoblarni taqsimlash tegishli
OpenMP

direktivalari

tomonidan 
boshqariladi.
Hisoblagich 
yukini
muvozanatlashning (yukni muvozanatlash) muntazam taqsimoti - parallel dasturni 

bajarishning mumkin bo'lgan maksimal tezlashuvini olish uchun juda muhim

ahamiyatga ega. 
Mavzular turli xil protsessorlarda (protsessor yadrosi) bajarilishi mumkin yoki
bitta hisoblash elementida bajarilishi uchun guruhlangan bo'lishi mumkin (bu holda 
ular vaqtni almashish rejimida amalga oshiriladi). Cheklash jarayonida parallel
dasturni amalga oshirish uchun bitta protsessor qo'llanilishi mumkin - odatda, bu 
usul parallel dasturning to'g'riligini dastlabki tekshirish uchun ishlatiladi.
Iplar soni parallel dastur qismlarini bajarish boshida aniqlanadi va odatda 
tizimdagi mavjud hisoblash elementlarining soniga to'g'ri keladi; Yaratilgan iplar
sonini o'zgartirish turli OpenMP vositalaridan foydalangan holda amalga oshirilishi 
mumkin. Dasturning parallel qismlarida barcha oqimlar navbat bilan 0 dan np - 1 ga
qayta numaralandırılır, bu erda np, jami oqim soni. Oqimning raqamini OpenMP 
funktsiyasidan foydalanib ham olish mumkin.
Parallelizmni tashkil qilish uchun OpenMP ishlarini qo'llash ko'p protsessorli 
hisoblash tizimlarining afzalliklarini umumiy xotira bilan birgalikda ko'rib chiqishga
imkon beradi. Avvalo, bir xil parallel dasturning iplari umumiy manzillar 
maydonida ishlaydi, bu parallel holda ishlaydigan ish zarrachalar uchun umumiy
ma'lumotlardan foydalanishga imkon beradi (tarqalgan xotirali tizimlar uchun MPI 
texnologiyasidagi jarayonlardan farqli o'laroq). Bundan tashqari, ishlarni boshqarish

(yaratish, to'xtatib qo'yish, faollashtirish, tugatish) jarayonlarga nisbatan OS uchun

kamroq ish haqi talab qiladi. 
Yuqorida ta'kidlab o'tilganidek, iplar parallel dasturning umumiy manzil
maydonida amalga oshiriladi. Natijada, parallel oqimlarning o'zaro ta'siri barcha 
oqimlar uchun mavjud bo'lgan umumiy ma'lumotlardan foydalanish orqali tashkil
qilinishi mumkin. Oddiy vaziyat - faqat o'qiladigan ma'lumotlardan foydalanish. 
Umumiy ma'lumotlar bir nechta oqimlarda o'zgarishi mumkin bo'lgan hollarda,
to'g'ri o'zaro munosabatlarni tartibga solish uchun maxsus harakatlar talab etiladi. 
Aslida, ikkita iplar bir xil dastur kodini bajarishi kerak
n = n + 1; 
umumiy o'zgaruvchan n uchun. Keyinchalik, ijro etilish sharoitlariga qarab, bu
operatsiyani (bu to'g'ri natijaga erishishga olib keladigan) amalga oshirish mumkin 
yoki har ikkala oqim bir vaqtning o'zida o'zgarmaydigan n qiymatini o'qishi
mumkin, bir vaqtning o'zida bu o'zgaruvchiga yangi qiymatni oshiradi va yozadi 
(natijada noto'g'ri qiymat olinadi). Shunga o'xshash vaziyat, agar hisob-kitoblar
natijasi oqimlarning bajarilishiga bog'liq bo'lsa, irqi shartlarini (poyga sharoitini) 
oladi. Rassomni istisno qilish uchun umumiy o'zgaruvchan qiymatlardagi
o'zgarishlarni bir vaqtning o'zida bitta bitta oqim bilan amalga oshirilishini 
ta'minlash kerak - ya'ni umumiy ma'lumot bilan ishlashda oqimlarni o'zaro ajratib
olishni ta'minlash kerak. OpenMPda ajralmas (atom) operatsiyalari, tanqidiy 
bo'linishlar mexanizmi (kritik bo'limlar) yoki semafor qulflarning maxsus turi
(qulflar) yordamida o'zaro tenglashtirilishi mumkin. 
Shuni ta'kidlash kerakki, o'zaro mutlaqo tashkillashni tashkil etish masalalarni
parallel ravishda amalga oshirish imkoniyatini kamaytiradi - umumiy 
o'zgaruvchanlarga bir vaqtning o'zida kirish imkoniyatini beradi, ulardan faqat
bittasi ishlashni davom ettirishi mumkin, boshqa barcha masalalar bloklanadi va 
umumiy ma'lumotlar tarqalishini kutadi. Ta'kidlash joizki, umumiy ma'lumot bilan
ishlashda o'zaro hisobdan chiqarishni tashkil etish majburiy hisoblanadi, biroq ish 
zarrachalarining paydo bo'lish kechikishi (tiqilib qolishi) o'z vaqtida kam bo'lishi
kerak.

OpenMP tuzilishi:

• Direktivlar 
• Funksiyalar kutubxonasi
• Bir qator o'zgaruvchilari. 
Ushbu tartibda OpenMP texnologiyasining imkoniyatlari ko'rib chiqiladi.
Ushbu standart C90, C99, C ++, Fortran 77, Fortran 90 va Fortran 95 
algoritmlari uchun OpenMP foydalanishni ta'minlaydi. OpenMP direktivasining
formatini va barcha dasturlarning misollaridan C da taqdim etiladi; Fortran tili uchun 
OpenMP texnologiyasidan foydalanish xususiyatlari 5.8.1-bandda keltirilgan. Eng
umumiy shaklida OpenMP direktivasining formati quyidagicha ifodalanishi 
mumkin:
#pragma omp [

[[,]
] ...]

Direktivning boshlang'ich qismi (#pragma omp) sobit bo'ladi, direktivaning
turi uning nomi (Direktiv_yeni) bilan belgilanadi, har bir direktiv o'zboshimchalik 
bilan parametrlar soni bilan birga bo'lishi mumkin (ingliz tilida, OpenMP
direktivasining parametrlari atamalar jumlasidan foydalanadi). 
Misol uchun, biz bir ko'rsatmaga misol keltiramiz: 

#pragma omp parallel default (shared) 

\ Shaxsiy (beta, pi)

Misol, ko'rsatmalarni o'rnatish uchun dasturning bir nechta yo'nalishidan

foydalanish mumkinligini ko'rsatadi - davom etish mavjudligini belgisi "\" teskarisi. 
Birinchi parallel dastur misoli
Juda muhim nuqta ta'kidlab o'taylik - shuni anglash mumkinki, OpenMP 
texnologiyasining imkoniyatlarini qisqacha ko'rib chiqish oddiy, ammo parallel
dasturlarni ishlab chiqish uchun etarli. Yangi dasturlash tillarini - "Salom Dunyo" 

degan salom yo'lini chiqadigan dasturni ishlab chiqishda dastlab amalda standart

dastur ishlab chiqaylik. Shunday qilib: 
#include

main () {

/ * Parallel parchani tanlash * / 
#pragma omp parallel
{printf ("Salom Dunyo! \ n"); 
} / * Parallel parchani * /
}
Nazorat savollari 
1. C++ kompilyatoriga OpenMP ni qo’shish 
2. OpenMP dan foydalanib C++ tilida parallel dastur tuzish
3. OpenMP direktivalarini ishlatish 
4. Vektor elementlari orasida minimal (maksimal) qiymatni topish uchun
dasturni ishlab chiqish. 
5. Ikki vektorning skaler mahsulotini hisoblash uchun dastur ishlab chiqish.
6. To'g'ri to'rtburchaklar usulini qo'llash orqali muayyan integralni 
hisoblash muammosiga dastur ishlab chiqish