将程序从串行改为并行通常涉及以下步骤:
分析可并行部分
识别程序中的热点代码,如热点循环、热点函数和热点子程序。这些是并行化中最关键的部分。
添加并行构造
将现有的并行构造和TASK结构添加到热点代码中,以实现串行程序的并行化。
调试并行错误
调试并排除数据竞争、伪共享、死锁等并行错误,确保并行程序的正确运行。
优化并行程序
对并行程序进行调优,减少线程开销、同步开销等并行开销,实现负载均衡,达到期望的并行效率。
适度并行化
小心地进行并行化工作,因为过度的并行化可能会导致复杂性和调试难度的增加。
并行算法设计
重新设计算法以适应并行处理,例如,将可以独立计算的部分并行化,如示例中的`f,e,d`循环可以独立并行计算`y(yy)`。
使用并行库和工具
利用现有的并行库和工具,如Java 8的Stream API,可以简化并行化过程。
多线程编程
在需要的情况下,可以使用多线程编程来实现并行化,例如,通过创建多个线程对象并启动它们来并行执行不同的任务。
考虑硬件和软件架构
在设计并行程序时,需要考虑硬件和软件架构的限制,如CPU核心数、内存带宽等,以确保并行化的有效性和效率。
测试和验证
在将程序改为并行后,进行全面的测试和验证,确保并行程序的正确性和性能提升。
通过以上步骤,可以将程序从串行执行模式转换为并行执行模式,从而提高程序的执行效率和性能。需要注意的是,并行化是一个复杂的过程,需要仔细规划和测试,以确保并行程序的正确性和稳定性。