Dependência de funções openMP

Nov 24 2020

Tenho 5 funções A, B, C, D, E.

Para executar DI é necessário que B, C seja executado, para executar EI é necessário que A, D seja executado.

Eu tentei isso

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;
}

mas D, E não executou

Todas essas funções retornam 1 até agora para fins de depuração

Respostas

1 dreamcrash Nov 24 2020 at 16:58

As variáveis a, b, ce d,não pode ser usado para comunicar entre threads, porque eles são todos privados . Portanto, cada segmento tem sua própria cópia privada deles. Além disso, normalmente não é uma boa idéia usá-los para fins de sincronização.

Em seu código thread=3nunca esperaria if (th == 3 && (b == 1 && c == 1))porque:

  1. be csão privados, assim thread=3como b=0e c=0independentemente do que os outros threads tenham feito com suas cópias das variáveis b=0e c=0.
  2. Não há nada que diga que a thread deve esperar ( por exemplo, algum construtor de sincronização).

Se você quiser que os threads esperem uns pelos outros, use o omp barrier. Todos os threads terão que chamar a barreira antes de poderem prosseguir com seu cálculo.

 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;
    }

Uma abordagem mais sofisticada seria usar tarefas com dependências, um recurso lançado no padrão OpenMP 4.0. Já existe uma boa explicação sobre como esse recurso funciona neste tópico.

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;
}
2 HristoIliev Nov 24 2020 at 17:43

Uma solução OpenMP adequada seria usar tarefas com dependências de dados:

    #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);
        }

    }

Aqui, tarefa Aé marcada como produtor para o valor de acom depend(out: a)e tarefa Dé marcada como produtor de dcom depend(out: d). A tarefa Eé marcada como consumidora desses dois valores com depend(in: a,d). Seguindo as dependências de saída (produtor) e entrada (consumidor), o tempo de execução do OpenMP constrói um DAG de execução (gráfico acíclico direcionado) que informa a ordem correta de execução de todas as tarefas. Você também não precisa de cinco threads - três são suficientes.

Ter o código de tarefas dentro de uma singleconstrução é um OpenMP muito idiomático.

As dependências de tarefas foram introduzidas pelo OpenMP 4.0 em 2013, portanto, qualquer compilador moderno, exceto MSVC ++, deve fornecer suporte para esse recurso.