A computação paralela é uma técnica que permite a execução simultânea de múltiplas tarefas, aumentando a eficiência e o desempenho de aplicações que exigem processamento intensivo. No ambiente Linux, uma das ferramentas mais populares para implementar computação paralela é o OpenMP (Open Multi-Processing). OpenMP é uma API que suporta programação paralela em linguagens C, C++ e Fortran.

Neste artigo, vamos explorar como configurar e utilizar OpenMP em um sistema Linux para criar aplicações que aproveitam o poder da computação paralela.

Pré-requisitos

Antes de começar, você precisará de um compilador que suporte OpenMP. O GCC (GNU Compiler Collection) é uma escolha comum e está disponível na maioria das distribuições Linux.

Instalando o GCC

Para instalar o GCC no Ubuntu, você pode usar o seguinte comando:

sudo apt-get update
sudo apt-get install gcc

Exemplo Prático: Soma de Vetores Usando OpenMP

Vamos criar um exemplo simples em C para somar dois vetores usando computação paralela com OpenMP.

Passo 1: Criar o Código Fonte

Crie um arquivo chamado vector_addition.c com o seguinte conteúdo:

#include <stdio.h>
#include <omp.h>

#define N 1000

int main() {
    int i;
    int a[N], b[N], c[N];

    // Inicializar os vetores
    for (i = 0; i < N; i++) {
        a[i] = i;
        b[i] = i * 2;
    }

    // Soma dos vetores usando OpenMP
    #pragma omp parallel for
    for (i = 0; i < N; i++) {
        c[i] = a[i] + b[i];
    }

    // Imprimir os primeiros 10 resultados
    for (i = 0; i < 10; i++) {
        printf("c[%d] = %d\n", i, c[i]);
    }

    return 0;
}

Passo 2: Compilar o Código

Para compilar o código com suporte a OpenMP, use o seguinte comando:

gcc -fopenmp vector_addition.c -o vector_addition

Passo 3: Executar o Programa

Execute o programa compilado:

./vector_addition

Você verá a saída dos primeiros 10 elementos do vetor resultante c.

Controlando o Número de Threads

Você pode controlar o número de threads usadas pelo OpenMP definindo a variável de ambiente OMP_NUM_THREADS. Por exemplo, para usar 4 threads:

export OMP_NUM_THREADS=4
./vector_addition

Conclusão

A computação paralela é uma técnica poderosa para melhorar o desempenho de aplicações que exigem processamento intensivo. OpenMP oferece uma maneira simples e eficaz de implementar computação paralela em C, C++ e Fortran no ambiente Linux. Com os exemplos fornecidos, você deve estar pronto para começar a explorar e implementar suas próprias soluções de computação paralela.