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在計算機領(lǐng)域中，Parallel Computing（并行計算）已經(jīng)成為了一個非常重要的技術(shù)。隨著數(shù)據(jù)量、計算任務(wù)越來越復(fù)雜，目前的計算機處理速度已經(jīng)很難滿足需求。在這樣的背景下，并行計算逐漸受到更多的關(guān)注。
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Linux作為當(dāng)前最為流行的操作系統(tǒng)之一，自然也提供了各種支持并行計算的工具和方案。在本文中，我們將會探討如何在Linux服務(wù)器上實現(xiàn)并行運算。
1.進(jìn)程(Process)管理
Linux操作系統(tǒng)提供了“進(jìn)程”這個概念，可以允許多個程序同時運行。同時，每個進(jìn)程都有自己的獨立內(nèi)存空間，并且在一個進(jìn)程內(nèi)又可以分為多個線程。也就是說，Linux可以支持多進(jìn)程、多線程的并行計算。在這種情況下，每個進(jìn)程或線程針對不同的計算任務(wù)進(jìn)行計算，計算結(jié)果最終合并到一起。
2.多核心(CPU)處理
Linux操作系統(tǒng)可以應(yīng)對多核心處理器。當(dāng)一臺服務(wù)器上有多個中央處理器(CPU)或一個CPU擁有多個內(nèi)核時，Linux系統(tǒng)可以讓多個進(jìn)程或線程同時運行在不同的核心上，充分利用CPU資源，提高計算效率。
3.分布式計算(Distributed Computing)
在Linux環(huán)境下，可以利用多個服務(wù)器進(jìn)行分布式計算。一臺服務(wù)器只負(fù)責(zé)部分計算任務(wù)，將計算結(jié)果發(fā)送給控制節(jié)點，由控制節(jié)點進(jìn)行計算結(jié)果的合并。這種分布式計算技術(shù)被稱為Cluster。Cluster技術(shù)在科學(xué)、工程計算領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，可以大幅度提高計算效率。
4.并行計算庫
除了上述方法，Linux系統(tǒng)還提供了眾多的并行計算庫。比如OpenMP，它是一套高性能的并行計算API，可用于C，C++和Fortran程序。它可以通過并行化計算任務(wù)，大幅度減少了計算時間。另外，MPI(Message Passing Interface)也是Linux中廣泛使用的高效并行計算庫之一。MPI主要用于分布式內(nèi)存計算中，通過交換消息來協(xié)調(diào)不同進(jìn)程之間的計算任務(wù)。
在Linux操作系統(tǒng)中，數(shù)十年來的不斷更新迭代，為我們提供了許多強大的計算工具和方法，使得實現(xiàn)并行計算變得十分容易。如果您需要更高效的計算環(huán)境，并行計算是一個值得嘗試的方向。
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多數(shù)服務(wù)器使用linux系統(tǒng)原因：
簡單的說，Linux具有以下主要特性：
1.開放性
開放性是指系統(tǒng)遵循世界標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，特別是遵循開放系統(tǒng)互連（OSI）國際標(biāo)準(zhǔn)。凡遵循國際標(biāo)準(zhǔn)所開發(fā)的硬件和軟件，都能彼此兼容，可方便地實現(xiàn)互連。
2.多用戶
多用戶是指系統(tǒng)資源可以被不同用戶各自擁有使用，即每個用戶對自己的資源（例如：文件、設(shè)備）有特定的權(quán)限，互不影響。Linux和Unix都具有多用戶的特性。
3.多任務(wù)
多任務(wù)是現(xiàn)代計算機的最主要的一個特點。它是指計算機同時執(zhí)行多個程序，而且各個程序的運行互相獨立。Linux系統(tǒng)調(diào)度每一個進(jìn)程，平等地訪問微處理器。由于CPU的處理速度非常快，其結(jié)果是，啟動的應(yīng)用程序看起來好像在并行運行。事實上，從處理器執(zhí)行一個應(yīng)用程序中的一組指令到Linux調(diào)度微處理器再次運行這個程序之間只有很短的時間延遲，用戶是感覺不出來的。
4.良好的用戶界面
Linux向用戶提供了兩種界面：用戶界面和系統(tǒng)調(diào)用。Linux的傳統(tǒng)用戶界面是基于文本的命令行界面，即shell，它既可以聯(lián)機使用，又可存在文件上脫機使用。shell有很強的程序設(shè)計能力，用戶可方便地用它編制程序，從而為用戶擴充系統(tǒng)功能提供了更高級的手段?？删幊蘏hell是指將多肢行條命令組合在一起，形成一個 Shell程序，這個程序可以單獨運行，也可以與其他程序同時運行。
系統(tǒng)調(diào)用給用戶提供編程時使用的界面。用戶可以在編程時直接使用系統(tǒng)提供的系統(tǒng)調(diào)用命令。系統(tǒng)通過這個界面為用戶程序提供低級、高效率的服務(wù)。Linux還為用戶提供了圖形用戶界面。它利用鼠標(biāo)、菜單、窗口、滾動條等設(shè)施，給用戶呈現(xiàn)一個直觀、易操作、交互性強的友好的圖形化界面。
5.設(shè)備獨立性
設(shè)備獨立性是指操作歷鎮(zhèn)嘩系統(tǒng)把所有外部設(shè)備統(tǒng)一當(dāng)作成文件來看待，只要安裝它們的驅(qū)動程序，任何用戶都可以象使用文件一樣，操縱、使用這些設(shè)備，而不必知道它們的具體存在形式。
具有設(shè)備獨立性的操作系統(tǒng)，通過把每一個外圍設(shè)備看作一個獨立文件來簡化增加新設(shè)備的工作。當(dāng)需要增加新設(shè)備時、系統(tǒng)管理員就在內(nèi)核中增加必要的連接。這種連接（也稱作設(shè)備驅(qū)動程序）保證每次調(diào)用設(shè)備提供服務(wù)時，內(nèi)核以相同的方式來處理它們。當(dāng)新的及更好的外設(shè)被開發(fā)并交付給用戶時，操作允許在這些設(shè)備連接到內(nèi)核后，就能不受限制地立即訪問它們。設(shè)備獨立性的關(guān)鍵在于內(nèi)核的適應(yīng)能力。其他操作系統(tǒng)只允許一定數(shù)量或一定種類的外部設(shè)備連接。而設(shè)備獨立性的操作系統(tǒng)能夠容納任意種類及任意數(shù)量的設(shè)備，因為每一個設(shè)備都是通過其與內(nèi)核的專用連接獨立進(jìn)行訪問。
Linux是具有設(shè)備獨立性的操作系統(tǒng)，它的內(nèi)核具有高度適應(yīng)能力，隨著更多的程序員加入Linux編程，會有更多硬件設(shè)備加入到各種Linux內(nèi)核和發(fā)行版本中。另外，由于用戶可以免費得到Linux的內(nèi)核源代碼，因此，用戶可以修改內(nèi)核源代碼，以便適應(yīng)新增加的外部設(shè)備。
6.提供了豐富的網(wǎng)絡(luò)功能
完善的內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)是Linux的一大特點。Linux在通信和網(wǎng)絡(luò)功能方面優(yōu)于其他操作系統(tǒng)。其他操作系統(tǒng)不包含如此緊密地和內(nèi)核結(jié)合在一起的連接網(wǎng)絡(luò)的能力，也沒有內(nèi)置這些聯(lián)性的靈活性。而Linux為用戶提供了完善的、強大的網(wǎng)絡(luò)功能。
支持Internet是其網(wǎng)絡(luò)功能之一。Linux免費提供了大量支持Internet的軟件，Internet是在Unix領(lǐng)域中建立并繁榮起來的，在這方面使用Linux是相當(dāng)方便的，用戶能用Linux與世界上的其他人通過Internet網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。
文件傳輸是其網(wǎng)絡(luò)功能之二。用戶能通過一些Linux命令完成內(nèi)部信息或文件的傳輸。
遠(yuǎn)程訪問是其網(wǎng)絡(luò)功能之三。Linux不僅允許進(jìn)行文件和程序的傳輸，它還為系統(tǒng)管理員和技術(shù)人員提供了訪問其他系統(tǒng)的窗口。通過這種遠(yuǎn)程訪問的功能，一位技術(shù)人員能夠有效地為多個系統(tǒng)服務(wù)，即使那些系統(tǒng)位于相距很遠(yuǎn)的地方。
7.可靠的系統(tǒng)安全
Linux采取了許多安全技術(shù)措施，包括對讀、寫進(jìn)行權(quán)限控制、帶保護(hù)的子系統(tǒng)、審計跟蹤、核心授權(quán)等，這為網(wǎng)絡(luò)多用戶環(huán)境中的用戶提供了必要的安全保障。
8.良好的可移植性
可移植性是指將操作系統(tǒng)從一個平臺轉(zhuǎn)移到另一個平臺使它仍然能按其自身的方式運行的能力。
Linux是一種可移植的操作系統(tǒng)，能夠在從微型計算機到大型計算機的任何環(huán)境中和任何平臺上運行。可移植性為運行Linux的不同計算機平臺與其他任何機器進(jìn)行準(zhǔn)確而有效的通信提供了手旅喊段，不需要另外增加特殊的和昂貴的通信接口。
我們?yōu)槭裁匆肔inux?
Linux是”免費”的,上面又有那么多”免費”的軟件,為什么不用?可參考《Linux就該這么學(xué)》這本書上有詳細(xì)的介紹linuxprobe。com。Windows實在太不穩(wěn)定了,受不了,換個平臺吧。
想學(xué)習(xí)UNIX，可是錢包里的鈔票不多,先從Linux開始吧。
想學(xué)習(xí)操作系統(tǒng),哪里有開放源代碼的OS?而且還要很活躍,有前途的。
基于Linux的并行計算，不但費用低廉，而且功能強大，有潛力,重要的是有源代碼。
想成為一名Hacker(當(dāng)然是網(wǎng)俠一類),Linux當(dāng)然是更好的工具之一。
Linux潛在的商業(yè)價值不可,性能相當(dāng)?shù)睾?穩(wěn)定性也很好,用其替換商業(yè)操作系統(tǒng)真是明智的選擇。
Oracle,Infomix,Syase,IBM都支持Linux了,用其作數(shù)據(jù)庫平臺挺不錯。煩了一次又一次去買許可證(奸商經(jīng)常設(shè)這樣的陷阱),Linux遵循公共版權(quán)許可證(GPL)正合我意。
Linux太適合Internet/Intranet,本身就是通過網(wǎng)絡(luò)來協(xié)同開發(fā)的,網(wǎng)絡(luò)時代為什么不用Linux?
采用Linux可以極大的降低擁有者總成本(TCO)。等待商業(yè)操作系統(tǒng)補丁的耐心是有限度的,更受不了總被商家牽著鼻子走,開放源代碼的Linux至少可以使用戶有一定的控制權(quán)。開放源代碼使用戶可以按照自己的需要添加或刪除某些功能,用戶可定制性,真是太好了!
利用開放源代碼的Linux還可以開發(fā)路由器,嵌入式系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)計算機,個人數(shù)字助理等等,GNU真是巨大的知識寶庫,何樂而不用
全球大量數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器已經(jīng)開始向基于Linux Server平臺轉(zhuǎn)移。相較windows Server而言，Linux Server提供了更多優(yōu)勢。包括Google、Twitter、Facebook和Amazon在內(nèi)的諸多國際互聯(lián)網(wǎng)巨頭，都在基于Linux Server的服務(wù)器上運轉(zhuǎn)他們的服務(wù)。
Linux服務(wù)器相較windows server的優(yōu)勢很多，具體如下：
1、開源
Linux Server相較windows Server領(lǐng)先的首要原因是完全免費且可用作開源用途。通過開源方式，你可以輕松查看用于創(chuàng)建Linux內(nèi)核的代碼，也可以對代碼進(jìn)行修改和再創(chuàng)作。通過許老臘碼多編程接口，您甚至可以開發(fā)自己的程序并將其添加到Linux操作系統(tǒng)中。還可以對Linux Server操作系統(tǒng)進(jìn)行自定義，以滿足使用要求，這是windows無法實現(xiàn)的。
2、穩(wěn)定性
Linux系統(tǒng)一直以其穩(wěn)定性而聞名，它們可以連續(xù)運行多年局仿而不發(fā)生任何重大問題。事實上，很多Linux用戶都從未在自己的環(huán)境中遇到過系統(tǒng)崩潰的情況。相對windows而言，掛起和崩潰完全是一種常態(tài)。
盡管windows也可以很好地執(zhí)行多任務(wù)處理，但Linux可以在處理各種任務(wù)的同時，仍能提供堅如磐石的性能。
3、安全
Linux由最初的多用戶操作系統(tǒng)開發(fā)的Unix操作系統(tǒng)發(fā)展而來，在安全方面顯然比windows更強。與windows作為病毒和惡意軟件攻擊的首要目標(biāo)不同，Linux Server只有管理員或特定用戶才有權(quán)訪問Linux內(nèi)核，而且Linux服務(wù)器不會經(jīng)常受到攻擊，并且被發(fā)現(xiàn)的任何漏洞都會在之一時間由大批Linux開發(fā)人員修復(fù)。
4、硬件
當(dāng)將Linux Server與windows Server在硬件方面進(jìn)行比較時，windows需要經(jīng)常對硬件進(jìn)行升級以滿足各方面性能需求。而Linux對硬件的需求則很低，也不需要頻繁對硬件進(jìn)行升級更新，并且無論系統(tǒng)架構(gòu)或處理器如何，都能表現(xiàn)得非常出色。
5、靈活性
Linux是世界上最靈活的操作系統(tǒng)，沒有之一，您可以根據(jù)需要自定義系統(tǒng)。使用linux，你可以隨心所欲地安裝GUI界面或僅使用終端管理服務(wù)器;使用Linux，您可以選擇各種工作和實用程序來管理所有與服務(wù)器相關(guān)的活動，如：添加用戶、管理服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)，安裝新應(yīng)用程序以及監(jiān)控性能等。
6、自由
對Linux而言，您不會被商業(yè)侍哪供應(yīng)商強加產(chǎn)品和服務(wù)，用戶可以自由選擇適合需求的產(chǎn)品。正是這種自由使得像Amazon和Google這樣的大公司選擇了基于Linux的服務(wù)器來提供服務(wù)。
7、訪問開源應(yīng)用程序
Linux為開源應(yīng)用程序開辟了一個新的世界，有數(shù)以千計的開源應(yīng)用程序正在等待用戶探索，您甚至可以使用特殊界面在Linux服務(wù)器上運行windows應(yīng)用程序。
8、易于變更
與windows Server不同，您可以輕松對Linux Server進(jìn)行變更，并且無需重啟服務(wù)器。對于windows Server而言，要使用微軟發(fā)布的新功能就得購買下一個版本。
9、社區(qū)支持
Linux社區(qū)在全球都十分活躍和使用廣泛，總有數(shù)千名志愿者在線活動以解決其他Linux用戶的問題，所以幾乎在任何linux論壇上發(fā)布的任何問題都會得到即時響應(yīng)。
1、穩(wěn)定性高
業(yè)界公認(rèn)：Linux服務(wù)器比Windows服務(wù)器穩(wěn)定性高;多年使用經(jīng)驗，Linux穩(wěn)定性雖然比不上在IBM小型機上運行AIX，但是比Windows服務(wù)器確實高很多。
2、初期投入成本低
硬件投入成本低：由于Linux操作系統(tǒng)相比于Windows先天優(yōu)亮穗越性，相同硬件條件下，Linux服務(wù)器能承受負(fù)荷普遍比Windows高20%以上。
軟件投入成本，更低：Windows服務(wù)器端產(chǎn)品價格普遍比較高，加上客戶端用戶授權(quán)費用，是一筆不小開支。Linux由于開源操作系統(tǒng)，甚至可以不花費一分錢。
3、低維護(hù)成本
對于入門級系統(tǒng)管理人員，由于Windows入門容易，Windows維護(hù)成本比Linux高;對于專業(yè)系統(tǒng)管理人員而言，Linux維護(hù)成敬帆卜本反而比Windows維護(hù)成本低很多。
4、病毒造成破壞低
由于Windows先天不足以及Windows在客戶端高市場占用率，目前病毒絕大部分是針對Windows操作系統(tǒng);Linux是開放源代碼操作系統(tǒng)，即使出現(xiàn)有針對性病毒，開源社團(tuán)也會從底層進(jìn)行修正，從根本上杜絕類似病毒后續(xù)造成的危害。
5、無需頻繁升級
微軟為保持企業(yè)持續(xù)獲利，會持續(xù)發(fā)布新產(chǎn)品;企業(yè)為保持服務(wù)器穩(wěn)定，只能不停的跟著微軟升級，耗時耗力耗財。而Linux在這方面情況則好很多。
6、保密性
Windows由于是商業(yè)產(chǎn)品，源代碼封閉，我們無法知道微軟在轎信里面做了什么手腳。而Linux由于是源代碼開放操作系統(tǒng)，不存在這個問題。
Linux操作系統(tǒng)本身提供良好數(shù)據(jù)備份工具;Windows在這方面需要借助昂貴第三方軟件方可實現(xiàn)。
Linux操作系統(tǒng)可以提供規(guī)定時間內(nèi)增量備份，每隔一段時間完全備份;這個策略，可勝任絕大部分企業(yè)數(shù)據(jù)備份。
linux 并行 線程選多少合適
具體問題具體分析，如果你主要是做純計算（比如數(shù)學(xué)運算，物理計算等），那么線程數(shù)應(yīng)該等于cpu核心數(shù)。如果主要凱租是io操作（即需要訪問硬件外設(shè)），一般來說線程數(shù)的提升局孫蘆并不能提高運行速度。 如果是 計算 + IO， 一般來桐帶說線程數(shù)應(yīng)該大于cpu核心數(shù)。
總的來說，除了之一種，后兩種情況都應(yīng)該實際測試看效果。
linux 物理cpucpu核數(shù)邏輯cpu
在linux系統(tǒng)中，提供了 proc系統(tǒng)隱散慶 顯示系統(tǒng)的軟硬件信息，可以使用灶握命令 cat /proc/cpuinfo 來查看
1. 查看物理CPU（機器的主板上實際插入插槽的 CPU ）個數(shù)
cat /proc/cpuinfo| grep “physical id”| sort| uniq| wc -l
2. 查看每個物理CPU中core的個數(shù)(即核數(shù)掘枯（單塊 CPU 上面能處理數(shù)據(jù)的芯片組的數(shù)量，如雙核、四核等 (cpu cores 核心)）)
cat /proc/cpuinfo| grep “cpu cores”| uniq
3. 查看邏輯CPU（決定了服務(wù)器并行(同時)處理任務(wù)的能力）的個數(shù)
cat /proc/cpuinfo| grep “processor”| wc -l
linux服務(wù)器并行的介紹就聊到這里吧，感謝你花時間閱讀本站內(nèi)容，更多關(guān)于linux服務(wù)器并行,Linux服務(wù)器如何實現(xiàn)并行運算？,服務(wù)器為什么用linux,linux 并行 線程選多少合適,linux 物理cpucpu核數(shù)邏輯cpu的信息別忘了在本站進(jìn)行查找喔。
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