Многопото́чность — свойство платформы или приложения, состоящее в том, что процесс, порождённый в операционной системе, может состоять из нескольких потоков, выполняющихся «параллельно», то есть без предписанного порядка во времени. При выполнении некоторых задач такое разделение может достичь более эффективного использования ресурсов вычислительной машины.
Windows Forms — интерфейс программирования приложений (API), отвечающий за графический интерфейс пользователя и являющийся частью Microsoft .NET Framework. Данный интерфейс упрощает доступ к элементам интерфейса Microsoft Windows за счет создания обёртки для существующего Win32 API в управляемом коде. Причем управляемый код — классы, реализующие API для Windows Forms, не зависят от языка разработки. То есть программист одинаково может использовать Windows Forms как при написании ПО на C#, С++, так и на VB.Net, J# и др.
Параллельные вычисления — способ организации компьютерных вычислений, при котором программы разрабатываются как набор взаимодействующих вычислительных процессов, работающих параллельно (одновременно). Термин охватывает совокупность вопросов параллелизма в программировании, а также создание эффективно действующих аппаратных реализаций. Теория параллельных вычислений составляет раздел прикладной теории алгоритмов.
Пото́к выполне́ния — наименьшая единица обработки, исполнение которой может быть назначено ядром операционной системы. Реализация потоков выполнения и процессов в разных операционных системах отличается друг от друга, но в большинстве случаев поток выполнения находится внутри процесса. Несколько потоков выполнения могут существовать в рамках одного и того же процесса и совместно использовать ресурсы, такие как память, тогда как процессы не разделяют этих ресурсов. В частности, потоки выполнения разделяют последовательность инструкций процесса и его контекст — значения переменных, которые они имеют в любой момент времени.
Direct3D 11 (D3D11) — компонент интерфейса программирования приложений DirectX 11, 11-я версия Direct3D, преемник Direct3D 10/10.1. Direct3D 11 обеспечивает функции для взаимодействия операционной системы и приложений с драйверами видеокарты. Эти функции не привязаны к следующей операционной системе в линейке Windows и доступны в Windows Vista. Частично D3D11 работает на видеокартах уровня Direct3D 9-10.
Стандартной библиотекой языка Си называется часть стандарта ANSI C, посвященная заголовочным файлам и библиотечным подпрограммам. Является описанием реализации общих операций, таких как обработка ввода-вывода и строк, в языке программирования Си. Стандартная библиотека языка Си — это описание программного интерфейса, а не настоящая библиотека, пригодная для использования в процессе компиляции.
Спин-блокировка или спинлок — низкоуровневый примитив синхронизации, применяемый в многопроцессорных системах для реализации взаимного исключения исполнения критических участков кода с использованием цикла активного ожидания. Применяется в случаях, когда ожидание захвата блокировки предполагается недолгим либо если контекст выполнения не позволяет переходить в заблокированное состояние.
IRQL — букв. уровень запроса прерывания. Механизм программно-аппаратной приоритизации, применяемый для синхронизации в операционных системах семейства Windows NT.
Microsoft Imagine (ранее DreamSpark и MSDN-AA) — программа корпорации Microsoft, предоставляющая студентам и аспирантам бесплатный доступ к инструментам проектирования и разработки программного обеспечения. Изначально программа была ориентирована на учащихся вузов, но в настоящее время она расширена также на учеников старших классов и преподавателей.
Intel Parallel Studio — пакет разработки распараллеленного программного обеспечения, разработанный фирмой Intel, сочетающий в себе C/C++ компилятор и Fortran компилятор, различные библиотеки, инструменты профилирования и многое другое. В комплект поставки входят программные продукты:
- Intel Parallel Advisor,
- Intel Parallel Composer,
- Intel Parallel Inspector,
- Intel VTune Amplifier.
Microsoft Robotics Developer Studio — Windows-ориентированная среда для управления роботами и их симуляции. Данный продукт предназначен для академической, любительской или коммерческой разработки и поддерживает большое количество разнообразного аппаратного обеспечения роботов.
Неблокирующая синхронизация — подход в параллельном программировании на симметрично-многопроцессорных системах, в котором отходят от традиционных примитивов блокировки, таких, как семафоры, мьютексы и события. Разделение доступа между потоками идёт за счёт атомарных операций и специальных, разработанных под конкретную задачу, механизмов блокировки.
В компьютерных технологиях, программная транзакционная память представляет собой механизм управления параллелизмом, аналогичный механизму транзакций баз данных для управления доступом к совместно используемой памяти в параллельных вычислениях. Это альтернатива для синхронизации на основе блокировки. Транзакция в этом контексте является частью кода, который выполняет считывание и запись в разделяемую память. Считывание и запись логически происходит в единичный момент времени, а промежуточные состояния невидимы для других (результативных) транзакций. Идея обеспечения транзакций аппаратной поддержкой зародилась в 1986 году в работе и патенте Тома Найта. Идея получила публичное освещение благодаря Морису Херлихи и Элиоту Моссу. В 1995 году Нир Шавит и Дэн Тойту дополнили эту идею до программной транзакционной памяти (SТМ). STM по-прежнему находится в центре интенсивных исследований; возрастает её поддержка для практических реализаций.
C++ Accelerated Massive Parallelism — библиотека, использующая DirectX 11, и открытая спецификация, созданные Microsoft для реализации параллельных программ для гибридных систем на языке C++. Система C++AMP позволяет переносить вычисления на GPU (видеоускорители) без внесения большого количества изменений в программы. Код, который не может запуститься на GPU, например, из-за своей сложности, будет автоматически запущен на центральном процессоре с применением SIMD (SSE) инструкций. Реализация системы от Microsoft включена в Visual Studio 2012 и включает в себя отладчик и профилировщик. Поддержку других платформ и оборудования могли бы реализовать компания Microsoft или другие в будущем.
Intel Parallel Composer представляет собой довольно обширный набор компиляторов и библиотек C++ и Fortran для Microsoft Visual Studio и Eclipse, позволяющих упростить и ускорить разработку программ, использующих многоядерные процессоры. Является одним из четырёх инструментов, входящих в состав набора Intel Parallel Studio. Composer интегрируется в Visual Studio и Eclipse вместе с библиотекой производительности IPP и параллельной библиотекой TBB, что значительно облегчает процесс разработки параллельного кода для новичков. Наличие сразу нескольких компонент в пакете позволит сразу же начать оптимизировать свою программу с использованием параллельных технологий, которые содержит Composer:
- Вычислительные примитивы, реализованные в виде функций в библиотеке IPP, гарантируют высокую производительность алгоритмов на платформах Intel;
- Поддержка новой версии стандарта OpenMP 3.0 позволит использовать multitasking, недоступный в предыдущих версиях, которые поддерживаются в том числе и компилятором Microsoft;
- Новый тип данных Valarray немного упростит код, реализующий векторные операции, а компилятор сгенерирует эффективный бинарный код, задействующий SIMD-инструкции для увеличения производительности;
- Поддержка компилятором элементов стандарта C++ 0х облегчит кодирование программистам.
Язык программирования Java и JVM разработаны с поддержкой параллельных вычислений, и все вычисления выполняются в контексте потока. Несколько потоков могут совместно использовать объекты и ресурсы; каждый поток выполняет свои инструкции (код), но потенциально может получить доступ к любому объекту в программе. В обязанности программиста входит координация потоков во время операций чтения и записи разделяемых объектов. Синхронизация потоков нужна для того, чтобы гарантировать, что одновременно к объекту может обращаться только один поток, и чтобы предотвратить обращение потоков к неполностью обновленным объектам в то время, как с ними работает другой поток. В языке Java есть встроенные конструкции поддержки синхронизации потоков.
В информатике асинхронный ввод/вывод является формой неблокирующей обработки ввода/вывода, который позволяет процессу продолжить выполнение, не дожидаясь окончания передачи данных.
Семафо́р — примитив синхронизации работы процессов и потоков, в основе которого лежит счётчик, над которым можно производить две атомарные операции: увеличение и уменьшение значения на единицу, при этом операция уменьшения для нулевого значения счётчика является блокирующейся. Служит для построения более сложных механизмов синхронизации и используется для синхронизации параллельно работающих задач, для защиты передачи данных через разделяемую память, для защиты критических секций, а также для управления доступом к аппаратному обеспечению.
Parallel Patterns Library — это библиотека Microsoft, разработанная для использования разработчиками на C++, которая предоставляет функции для многоядерного программирования. Она поддерживается начиная с Visual Studio 2010, и аналогична по назначению таким библиотекам, как Intel Threading Building Blocks. По стилю эта библиотека напоминает стандартную библиотеку C++ и хорошо сочетается с новыми возможностями стандарта C++ 11, также реализованными в Visual Studio 2010.
Parallel Extensions — библиотека управляемого параллелизма, разработанная в результате сотрудничества Microsoft Research и группы CLR в Microsoft. Библиотека была выпущена в версии 4.0 .NET Framework. Она состоит из двух частей: Параллельный LINQ (PLINQ) и Библиотека параллельных задач (TPL). Она также состоит из набора структур данных координации (CDS) — наборов структур данных, используемых для синхронизации и координации выполнения параллельных задач.
