Funktionsabhängigkeit openMP

Question

Ich habe 5 Funktionen A, B, C, D, E.

Um DI auszuführen, müssen B, C ausgeführt werden, um EI auszuführen, müssen A, D ausgeführt werden.

Ich habe es versucht

int main()
{
    #pragma omp parallel num_threads(5) 
    {
        long t1 = clock();
        int a = 0, b = 0, c = 0, d = 0, e = 0;
        int th = omp_get_thread_num();
        if (th == 0) {
            a += A();
            printf("A is finished after %d\n", clock() - t1);
        }
        if (th == 1) {
            b += B();
            printf("B is finished after %d\n", clock() - t1);
        }
        if (th == 2) {
            c += C();
            printf("C is finished after %d\n", clock() - t1);
        }
        if (th == 3 && (b == 1 && c == 1)) {
            d += D();
            printf("D is finished after %d\n", clock() - t1);
        }
        if (th == 4 && (a == 1 && d == 1)) {
            e += E();
            printf("E is finished after %d\n", clock() - t1);
        }

    }
    return 0;
}

aber D, E haben nicht ausgeführt

Alle diese Funktionen geben bisher 1 zu Debugging-Zwecken zurück

Answer 1

Die Variablen a, b, cund d,kann nicht verwendet werden , um die Kommunikation zwischen Threads , weil sie alle sind privat . Daher hat jeder Thread seine eigene private Kopie davon. Darüber hinaus ist es normalerweise keine gute Idee, sie für Synchronisationszwecke zu verwenden.

In Ihrem Code thread=3würde nie warten, if (th == 3 && (b == 1 && c == 1))weil:

1. bund csind privat, so thread=3hat b=0und c=0unabhängig davon, was die anderen Threads mit ihren Kopien der Variablen b=0und gemacht haben c=0.
2. Es gibt nichts , was diesen Thread zum Warten auffordert ( z. B. einen Synchronisationskonstruktor).

Wenn Sie möchten, dass Threads aufeinander warten, verwenden Sie omp barrierstattdessen die Option. Alle Threads müssen die Barriere aufrufen, bevor sie mit der Berechnung fortfahren können.

 int main()
    {
        #pragma omp parallel num_threads(5) 
        {
            long t1 = clock();
            int a = 0, b = 0, c = 0, d = 0, e = 0;
            int th = omp_get_thread_num();
            if (th == 0) {
                a += A();
                printf("A is finished after %d\n", clock() - t1);
            }
            if (th == 1) {
                b += B();
                printf("B is finished after %d\n", clock() - t1);
            }
            if (th == 2) {
                c += C();
                printf("C is finished after %d\n", clock() - t1);
            }
            // Threads will wait for each other here
            #pragma omp barrier 
            if (th == 3) {
                d += D();
                printf("D is finished after %d\n", clock() - t1);
            }
            // Threads will wait for each other here
            #pragma omp barrier 
            if (th == 4) {
                e += E();
                printf("E is finished after %d\n", clock() - t1);
            }
        }
        return 0;
    }

Ein komplexerer Ansatz wäre die Verwendung von Aufgaben mit Abhängigkeiten, eine Funktion, die im OpenMP 4.0-Standard veröffentlicht wurde. Es gibt bereits eine nette Erklärung, wie diese Funktion in diesem Thread funktioniert .

int a = 0, b = 0, c = 0, d = 0, e = 0;
#pragma omp parallel num_threads(5) shared(a, b, c, d)
{
  #pragma omp single nowait
  {
      long t1 = clock();

      int th = omp_get_thread_num();
      #pragma omp task  depend (out:a) 
      {
          a += A();
          printf("A is finished after %d\n", clock() - t1);
      }
      #pragma omp task depend (out:b) 
      {
         b += B();
         printf("B is finished after %d\n", clock() - t1);
      }
      #pragma omp task depend (out:c) 
      { 
          c += C();
          printf("C is finished after %d\n", clock() - t1);
      }
     #pragma omp task depend (in:a, b) depend(out:d) 
     {
        d += D(); 
        printf("D is finished after %d\n", clock() - t1);
     }
     #pragma omp task depend (in:a, b)  
     {
       e += E();
       printf("E is finished after %d\n", clock() - t1);
     }
  }
}
return 0;
}

Answer 2

Eine geeignete OpenMP-Lösung wäre die Verwendung von Aufgaben mit Datenabhängigkeiten:

    #pragma omp parallel num_threads(3)
    #pragma omp single
    {
        double t1 = omp_wtime();
        int a = 0, b = 0, c = 0, d = 0, e = 0;
        #pragma omp task shared(a) depend(out: a)
        {
            a += A();
            printf("A is finished after %f\n", omp_wtime() - t1);
        }
        #pragma omp task shared(b) depend(out: b)
        {
            b += B();
            printf("B is finished after %f\n", omp_wtime() - t1);
        }
        #pragma omp task shared(c) depend(out: c)
        {
            c += C();
            printf("C is finished after %f\n", omp_wtime() - t1);
        }
        #pragma omp task shared(b,c,d) depend(in: b,c) depend(out: d)
        {
            d += D();
            printf("D is finished after %f\n", omp_wtime() - t1);
        }
        #pragma omp task shared(a,d,e) depend(in: a,d)
        {
            e += E();
            printf("E is finished after %f\n", omp_wtime() - t1);
        }

    }

Hier wird die Aufgabe Aals Produzent für den Wert von amit depend(out: a)und die Aufgabe Dals Produzent von dmit markiert depend(out: d). Die Aufgabe Ewird als Verbraucher dieser beiden Werte mit markiert depend(in: a,d). Nach den Abhängigkeiten von Ausgabe (Produzent) und Eingabe (Konsument) erstellt die OpenMP-Laufzeit eine Ausführungs-DAG (gerichtetes azyklisches Diagramm), die die richtige Reihenfolge für die Ausführung aller Aufgaben angibt. Sie brauchen auch keine fünf Threads - drei sind genug.

Der Tasking-Code in einem singleKonstrukt ist OpenMP sehr idiomatisch.

Aufgabenabhängigkeiten wurden bereits 2013 von OpenMP 4.0 eingeführt, daher sollte jeder moderne Compiler außer MSVC ++ diese Funktion unterstützen.