Question

对不起，如果标题很不清楚。我不太清楚怎么说这个。

我想知道我是否有办法做到以下几点：

#pragma omp parallel
{
    for (int i = 0; i < iterations; i++) {
        #pragma omp for
        for (int j = 0; j < N; j++)
            // Do something
    }
}

忽略诸如在for循环中省略私有说明符之类的东西，有什么方法可以在我的外部循环之外分叉线程，这样我就可以并行化内部循环？从我的理解（如果我错了请纠正我），所有线程将执行外部循环。我不确定内循环的行为，但我认为for会将块分发给遇到它的每个线程。

我想要做的是不必fork / join iterations次，而只是在外循环中执行一次。这是正确的策略吗？

如果有另一个外环不应该并行化怎么办？那是......

#pragma omp parallel
{

    for (int i = 0; i < iterations; i++) {
        for(int k = 0; k < innerIterations; k++) {
            #pragma omp for
            for (int j = 0; j < N; j++)
                // Do something

            // Do something else
        }
    }
}

如果有人向我指出使用OpenMP并行化的大型应用程序的示例，那就太棒了，这样我就可以更好地理解使用OpenMP时要采用的策略。我似乎无法找到任何。

澄清：我正在寻找不改变循环排序或涉及阻塞，缓存和一般性能考虑因素的解决方案。我想了解如何在OpenMP上对指定的循环结构进行此操作。 // Do something可能有也可能没有依赖关系，假设它们存在，并且您无法移动。

Answer 1

你处理这两个for循环的方式对我来说是正确的，因为它实现了你想要的行为：外部循环不是并行化的，而内部循环是。

为了更好地说明会发生什么，我会尝试在您的代码中添加一些注释：

#pragma omp parallel
{
  // Here you have a certain number of threads, let's say M
  for (int i = 0; i < iterations; i++) {
        // Each thread enters this region and executes all the iterations 
        // from i = 0 to i < iterations. Note that i is a private variable.
        #pragma omp for
        for (int j = 0; j < N; j++) {
            // What happens here is shared among threads so,
            // according to the scheduling you choose, each thread
            // will execute a particular portion of your N iterations
        } // IMPLICIT BARRIER             
  }
}

隐式屏障是线程彼此等待的同步点。作为拇指的一般规则，因此最好并行化外部循环而不是内部循环，因为这将为iterations*N迭代创建单个同步点（而不是{{ 1}}你在上面创建的点数。）

Answer 2

我不确定我能回答你的问题。我现在只使用OpenMP几个月，但是当我尝试回答这样的问题时，我会做一些你好的世界printf测试，如下所示。我认为这可能有助于回答您的问题。同时尝试#pragma omp for nowait，看看会发生什么。

确保当你“//做某事并做其他事情”而你没有写入同一个内存地址并创建竞争条件时。此外，如果您正在进行大量的阅读和写作，则需要考虑如何有效地使用缓存。

#include "stdio.h"
#include <omp.h>
void loop(const int iterations, const int N) {
    #pragma omp parallel
    {
        int start_thread = omp_get_thread_num();
        printf("start thread %d\n", start_thread);
        for (int i = 0; i < iterations; i++) {
            printf("\titeration %d, thread num %d\n", i, omp_get_thread_num());
            #pragma omp for
            for (int j = 0; j < N; j++) {
                printf("\t\t inner loop %d, thread num %d\n", j, omp_get_thread_num());
            }
        }
    }
}

int main() {
    loop(2,30);
}

就性能而言，您可能需要考虑融合您的循环。

#pragma omp for
for(int n=0; n<iterations*N; n++) {
    int i = n/N;
    int j = n%N;    
    //do something as function of index i and j
}

Answer 3

很难回答，因为它实际上取决于代码中的依赖关系。但解决这个问题的一般方法是反转循环的嵌套，如下所示：

#pragma omp parallel
{
    #pragma omp for
    for (int j = 0; j < N; j++) {
        for (int i = 0; i < iterations; i++) {
            // Do something
        }
    }
}

当然，根据循环中的代码，这可能是也可能不可能。

OpenMP迭代for循环并行区域

3 个答案: