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聊聊并行并行编程

并行编程主要聚焦于性能,生产率和通用性上。 所谓性能,更像是可扩展性以及效率。不再聚焦于单个CPU性能,而是在于平均下来CPU性能。...这个来源于摩尔定律失效, 霍金曾经提过限制IT发展终究会是1.光速(这个已经在分布式系统上更能看出来,通信瓶颈限制着速度)2.物质原子性(来源于不可测准原理) 并行编程开始了,即使很难。...并行和并发有着小小区别:并行意味着问题每个分区有着完全独立处理,而不会与其他分区进行通信。并发可能是指所有的一切事务, 这可能需要紧密,以锁形式或其他互相通信方式形成相互依赖。...因为并行编程相对较难,导致工程师生产率不会太高,会聚焦于更精密细节,花费大量时间。...通用性也是一个问题,当为了通用性,势必需要程序语言进行更为抽象,例如java至于C/C++学习成本和开发成本。

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浅谈CPU 并行编程和 GPU 并行编程区别

CPU 并行编程技术,也是高性能计算中热点,那么它和 GPU 并行编程有何区别呢? 本文将做出详细对比,分析各自特点,为深入学习 CPU 并行编程技术打下铺垫。...区别一:缓存管理方式不同 •GPU:缓存对程序员不透明,程序员可根据实际情况操纵大部分缓存 (也有一部分缓存是由硬件自行管理)。 •CPU:缓存对程序员透明。应用程序员无法通过编程手段操纵缓存。...多条指令构成指令流水线,且每个线程都有独立硬件来操纵整个指令流。 用通俗易懂的话来说,GPU 采用频繁线程切换来隐藏存储延迟,而 CPU 采用复杂分支预测技术来达到此目的。...区别三:硬件结构不同 • GPU 内部有很多流多处理器。每个流多处理器都相当于一个“核",而且一个流多处理器每次处理 32 个线程。...• 故 GPU 数据吞吐量非常大,倾向于进行数据并发型优化;而 CPU 则倾向于任务并发型优化。

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Java 并发编程:进程、线程、并行与并发

一谈到Java并发编程,我们一般就会联想起进程、线程、并行、并发等等概念。那么这些概念都代表什么呢?进程与线程有什么关系?并发与并行又是什么关系呢?...并行则是指多个进程或线程同一时刻被执行,这是真正意义上同时执行,它必须要有多个CPU支持。如下图是并发和并行执行时间图。...image.png 而对于Java并发,就是在Java平台上实现来实现并发机制,Java平台上提供了线程以及线程并发 多线程能提高执行效率 前面我们了解到多线程可以实现并发和并行执行,所以多线程能提升总体效率...纵使在编程语言设计专家努力下,现在有很多简化多线程编程语言和模型,但相比于单线程来说多线程编写仍然复杂很多。...总之,尽管很多编程语言尝试为我们提供更便捷多线程编程,但在语言层面仍然无法完全屏蔽掉多线程与计算机结构复杂性,所以不管我们使用什么语言都需要为多线程编码考虑得更多。

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Java并行入门

什么是并行呢? 并行程序会比串行程序更容易适应业务需求。 简单来讲就是:一家三口,你去上学,老妈在家干家务,老爸上班赚钱。在同一个时间段,三个人在做不同事情,让生活变得更加美满。...如果是串行情况,就是一个人要身兼多职,一个人干三个人活,你说这可咋整。 专业来讲就是:Java虚拟机是很忙,除了要执行 main 函数主线程外,还要做 JIT 编译,垃圾回收等待。...异步的话就是你可以在网上买票,完成支付后,你票也到手了,期间你也可以做其他事情。 并发(Concurrency)和并行(Parallelism) 并发和并行 是两个特别容易混淆概念。 ?...并行:是真正意义上多个任务 「“同时执行”」。 并发:多个任务「交替」执行,多个任务之间可能还是串行。...一种典型无等待结构就是「RCU(Read Copy Update)」,它基本思想是,在读取时候可以不加控制,在写数据时候,先取得原始数据副本,修改完成后,再写回数据 JMM(Java Memory

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CUDA并行编程概述

CUDA CUDA是英伟达推出GPU架构平台,通过GPU强大并行执行效率,为计算密集型应用加速,CUDA文件以.cu结尾,支持C++语言编写,在使用CUDA前需要下载 CUDA Toolkit 内存与显存...p; // 这是一个指向int变量内存指针 function(p); // 如果直接把指针传入函数,那么它会以参数形式被带入计算,函数中操作无法修改p值 function(&p); /.../ 只要把p地址传入函数,函数就可以通过地址修改指针值 void* v; // 但是指针类型很多,为了统一,通常会使用无类型指针 function(&v); // 所以我们应该传入一个指向无类型指针地址指针...(void*)p; // 这样可以把 p 变成无类型指针,但是我们需要是指向 p 地址无类型指针 (void**)&p; // 这样我们就得到了指向 p 地址无类型指针 function...,第一个参数是block数量,即一个grid里有几个block,它实际上是一个dim3类型变量,在处理多维数组时它可以让你代码编写更加方便,但是这里不做演示 dim3 dg(10, 10, 10)

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并行编程基本工具

执行fork()进程是新创建进程父进程。...父进程可以通过wait()原语等待子进程执行完成 fork()执行成功后一共返回2次,一次返回给父进程,另外一次返回给子进程 fork()创建出来进程是不会共享内存,采用了COW策略,父子进程在只读模式下共享变量...多线程模型中多个线程会共享进程之间数据,可能存在数据竞争情况。...并发编程工具选择 在能解决问题前提下,并发编程工具选择最简单一个,如果可以尽量使用串行编程,如果达不到要求,使用shell脚本来实现并行化。...如果shell脚本fork/exec开销太大,可以使用GNU Cfork和wait原语。如果这些原语开销太大,可以使用Posix线程库原语,选择合适锁机制或者原子操作

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Parallel并行编程

在很多场景中我们需要通过并行方式来提高程序运行速度,比较典型需求就是并行下载。...前期遇到一个需求是要批量下载瓦片,每次大概下载上百万个瓦片,要想提高瓦片下载速度,只能通过并行方式,下面把我解决此问题思路和代码总结如下: 第一步确定线程个数(ThreadCount),这个要根据网络情况和硬件配置进行确定...第二步将任务分成ThreadCount个,此步需要注意处理任务数较少(小于线程个数)以及任务数除不尽ThreadCount情况。...处理方式为任务数较少时不进行任务细分,由一个线程处理;除不尽情况解决方案是最后一个任务处理剩下所有的任务。...以上就是使用Parallel进行并行编程方式,看似简单代码,其实蕴藏了一个哲学问题(所有问题上升到一定程度都是哲学问题)——做事要细分:将一件复杂事情尽量根据实际情况进行细分,完成一件一件小任务

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OpenMP并行编程简介

在这学期并行计算课程中,老师讲了OpenMP,MPI,CUDA这3种并行计算编程模型,我打算把相关知识点记录下来,便于以后用到时候查阅。 ?...概述 OpenMP是基于共享存储体系基于线程并行编程模型。一个共享存储进程由多个线程组成,而OpenMP就是基于已有线程共享编程范例。...在OpenMP中,线程并行化是由编程人员控制,不是自动编程模型,而是外部变成模型。 OpenMP采用Fork-Join并行执行模型。...即程序开始于一个单独主线程,主线程会一直串行地执行,遇到第一个并行域,通过如下过程完成并行操作: Fork: 主线程创建一系列并行线程,由这些线程来完成并行代码。...\n", time_gap / 100000); return 0; } 参考文献 并行计算——结构,算法,编程(第3版),陈国良

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OpenMP 并行编程初探

引言 在当今多核处理器时代,利用并行计算能力以最大化性能已成为程序员重要任务之一。OpenMP 是一种并行编程模型,可以让我们更容易地编写多线程程序。...本文将深入浅出地探讨 OpenMP 工作原理、基本语法和实际应用。 一、OpenMP 简介 OpenMP(Open Multi-Processing)是一种支持多平台共享内存并行编程 API。...可移植性:OpenMP 支持多种编程语言和操作系统。 灵活性:可以逐步地并行化代码,并控制线程数量和行为。...+) { sum += array[i]; } printf("总和:%d\n", sum); return 0; } 四、总结 OpenMP 为开发人员提供了一种简洁、高效并行编程方法...通过简单指令和库函数,即使是对多线程编程不太熟悉开发人员也能快速地实现并行计算。 同时,OpenMP 可移植性和灵活性也使其成为跨平台并行开发理想选择。

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并行编程lock free技术

lock free目标就是要消除锁对编程带来不利影响。...不过lock free本身也是目前各种并行解决方案中比较受争议一种: 一来这项技术有点过于诡异,掌握起来颇有难度,不过另一方面,因为它是完全基于最基本编程技术,所以并不依赖任何语言/平台,理论上应用面可以很广...在并行编程方面,函数式那些东西(比如Erlang、Haskell之类)算得上是另起炉灶,而lock free算得上是就地解决吧。...不过我想无论是否在实际当中使用lock free技术,了解和研究这项技术本身都会对理解并行编程有很大帮助。...由此也可以说明并行程序设计特别是lock free确实不是一件容易事情,连这样文章都弄错了。

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RxJava2.x 并行编程

并行编程。...在 Java 8 中有个并行流(parallelStream),有的同学可能用过,我们想使用并行方式打印出 1-100 之间整数,来看下面的代码: private void parallelismWithJava8...,因为并行缘故所以每个输出执行时间可能不一样,所以会交错输出,其实上面的代码是 Java 8 借助了 JDK fork/join 框架来实现并行编程。...2.使用 RxJava flatMap 实现并行编程 我们前面学习过 flatMap 操作符,我们知道 flatMap 可以将一些数据转换成一些 Observables,然后我们可以指定它调度器来实现并行编程目的...3.使用 ParallelFlowable 实现并行编程 Flowable 是 RxJava2.x 新增被观察者,支持背压,因此它对应并行被观察者为 ParallelFlowable,因为并行编程肯定涉及到异步

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OpenMP并行编程入门指南

openMP进行多线程编程 在C++中使用openmp进行多线程编程 - DWVictor - 博客园 (cnblogs.com) openmp是由一系列#paragma指令组成,这些指令控制如何多线程执行程序...另外,即使编译器不支持omp,程序也也能够正常运行,只是程序不会多线程并行运行。...循环将被多线程执行,另外每次循环之间不能有关系,for循环里内容必须满足可以并行执行,即每次循环互不相干,后一次循环不依赖于前面的循环。...一个section块内代码必须串行运行,而section块之间是可以并行运行。...task是“动态”定义任务,在运行过程中,只需要使用task就会定义一个任务,任务就会在一个线程上去执行,那么其它任务就可以并行执行。

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并行编程和任务(二)

前言   上一篇我们主要介绍了并行编程相关知识,这一节我们继续介绍关于任务相关知识。为了更好控制并行操作,我们可以使用System.Threading.Tasks中Task类。...等待任务   在前面问介绍.Net异步编程中我们讲到了WhenAll,用于处理多个异步方法。在这里我们继续扩展点,WhenAll()和WaitAll(),都是等待传递给他们任务完成。...我们结合上一篇文章我们来梳理一些任务、线程、多线程、异步、同步、并发、并行任务之间联系与关系吧。   首先我们看我们这章节学习任务、任务是一个将要完成工作单元,那么由谁完成呢?...那么并行呢?并行可以说不管在微观还是宏观上都是可以实现一个时间运行多个程序。并发是多个程序运行在一个处理机上,但是并行任务是运行在多个处理机上。...例如实现四个任务并行,那么我们至少需要四个逻辑处理内核配合才能到达。

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并行编程和任务(一)

前言   并发、并行。同步、异步、互斥、多线程。我太难了。被这些词搞懵了。前面我们在写.Net基础系列时候写过了关于.Net异步编程。那么其他都是些什么东西呀。今天我们首先就来解决这个问题。...然后最后我们进入并行编程介绍。 概念初识 首先我们看并发和并行: 并发:并发指的是在操作系统中,一个是时间段内有多个程序在运行,但是呢。...我们看这次运行结果,发现我们使用顺序编程并行编程所需要时间相差无几。那么怎么回事呢?我们仔细检查下,发现我们似乎对资源进行了共享。...我们看下我们修改共享资源后,对于500条数据运行结果,顺序编程并行编程还是要快点,但是在1000条数据时候并行编程就明显比顺序编程要快了。而且在测试中并行编程运行顺序也是不固定。...我们在日常编程中我们需要衡量我们应用是否需要并行编程,不然可能造成更多性能损耗。

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Java并行编程:利用多线程加速大规模任务处理

随着现代计算机中处理器核心数量增加,利用多线程进行并行编程已经成为提升大规模任务处理速度有效方式。在Java中,通过多线程编程可以充分利用计算资源,加速任务执行。...本文将分享Java并行编程基本原理、常用技术和最佳实践,并结合实际代码示例,帮助您更好地理解并实践多线程加速大规模任务处理方法,具备实际操作价值。一、Java多线程基础1....并行流(Stream):Java 8引入了Stream API,可通过并行流来实现大规模数据并行处理。使用Streamparallel()方法将顺序流转换为并行流,利用多线程并行处理流中元素。...异常处理:多线程环境下,异常处理可能更加复杂。及时捕获和处理线程中异常,以确保程序稳定性和可靠性。Java并行编程通过利用多线程加速大规模任务处理,为高性能和高效率计算提供了强大工具和技术。...通过本文介绍和实际代码示例,您可以更好地理解并实践多线程加速大规模任务处理方法,并具备实际操作价值。希望本文对您在Java并行编程方面有所帮助!

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