OpenMP

OpenMP. OpenMP - стандарт для программирования на масштабируемых SMP-системах (SSMP, ccNUMA, и т.д.) в модели общей памяти (shared memory model). В модели программирования с общей памятью, все процессы совместно используют общее адресное пространство, к которому они асинхронно обращаются с запросами на чтение и запись. В стандарт OpenMP входят спецификации набора директив компилятора, функций и переменных среды. Разработку спецификации OpenMP ведут несколько крупных производителей вычислительной техники и программного обеспечения, чья работа регулируется некоммерческой организацией, называемой OpenMP Architecture Review Board (ARB). Основной целью создания OpenMP было освободить программиста от подробностей многопоточности, позволяя сосредоточиться на более важных высокоуровневых вопросах. К основным преимуществам OpenMP можно отнести:

"Инкрементальное распараллеливание" программы. OpenMP идеально подходит для разработчиков, желающих быстро распараллелить свои вычислительные программы с большими параллельными циклами. Разработчик не создает новую параллельную программу, а просто последовательно добавляет в текст последовательной программы OpenMP-директивы.

OpenMP-программа на однопроцессорной платформе может быть использована в качестве последовательной программы, т.е. нет необходимости поддерживать последовательную и параллельную версии.

Хорошая переносимость. Причем даже если компилятор не поддерживает директивы OpenMP, он все равно скомпилирует работоспособную программу, которая будет исполняться последовательно.

Одним из достоинств OpenMP также считается поддержка так называемых "orphan" (оторванных) директив, то есть директивы синхронизации и распределения работы могут не входить непосредственно в лексический контекст параллельной области.

Разработка параллельных программ является не только сложной алгоритмической задачей. Параллельные программы также сложно тестировать, так как ошибки могут проявляться в них нерегулярно и не поддаваться воспроизведению. Одним из методов поиска ошибок в параллельных программах является использование статических анализаторов, которые работают с исходным кодом и не зависят от среды исполнения.

Наша компания ООО "СиПроВер" разработала анализатор кода VivaMP (входящий в состав PVS-Studio), предназначенный для выявления ошибок в параллельных приложениях, основанных на использовании технологии OpenMP. Статический анализатор VivaMP позволяет проверять код на языке Си/Си++ и представляет собой расширение к среде Visual Studio 2005/2008/2010. Анализатор позволяет обнаружить большое количество ошибок, начиная от обнаружения неэффективных конструкций и заканчивая диагностикой состояний гонок (race condition).

Библиографический список

• Википедия. OpenMP
• Спецификация OpenMP
• Канг Су Гэтлин. Пит Айсенси. "OpenMP и C++"
• Ричард Гербер. "Начало работы с OpenMP"