Question

我试图准确理解为什么在并行区域中发生死锁时，关键构造嵌套在关键构造中。

我咨询了以下资源：作者撰写的this来源：

在OpenMP中，如果在一个关键区域内调用一个函数，就会发生这种情况包含另一个关键区域。在这种情况下，被叫的关键区域函数将等待第一个关键区域终止 - 这将永远不会发生。

好吧，但为什么不呢？此外来自：Hager，Georg和Gerhard Wellein。为科学家和工程师介绍高性能计算。 CRC Press，2010，p。 149：

当线程在关键区域内遇到CRITICAL指令时，它将永远阻塞。

同样的问题，为什么？

最后，Chapman，Barbara，Gabriele Jost和Ruud Van Der Pas。使用OpenMP：可移植共享内存并行编程。卷。 10.麻省理工学院出版社，2008年也提供了一个使用锁的例子，但没有使用关键结构。

根据我目前的理解，嵌套关键区域中出现死锁的方法有两种：

首先开始：

如果两个线程到达嵌套的关键构造（一个关键区域在另一个内部），则线程1进入“外部”关键区域，线程2等待。引用Chapman等人。

当一个线程遇到一个关键构造时，它会一直等到没有其他线程执行具有相同名称的关键区域。

好吧，到目前为止一切顺利。现在，第一个线程不会进入嵌套的关键区域，因为它是一个同步点，线程在继续之前等待所有其他线程到达。并且由于第二个线程正在等待第一个线程退出“外部”关键区域，因此它们处于死锁状态。

结束先拍摄。

开始第二次拍摄：

两个线程都到达“外部”关键构造。线程1进入“外部”关键构造，线程2等待。现在，线程一进入“内部”关键构造并停止它的隐含障碍，因为它等待第二个线程。另一方面，线程2等待线程1退出到“外部”线程，因此两者都在等待。

结束第二次拍摄。

这是一个产生死锁的小型Fortran代码：

  1   subroutine foo
  2 
  3     !$OMP PARALLEL 
  4     !$OMP CRITICAL 
  5       print*, 'Hallo i am just a single thread and I like it that way'
  6     !$OMP END CRITICAL
  7     !$OMP END PARALLEL 
  8 
  9   end subroutine foo
 10 
 11 program deadlock
 12   implicit none
 13   integer :: i,sum = 0
 14 
 15   !$OMP PARALLEL
 16   !$OMP DO 
 17   do i = 1, 100
 18   !$OMP CRITICAL
 19      sum = sum + i
 20      call foo()
 21   !$OMP END CRITICAL
 22   enddo
 23   !$OMP END DO
 24   !$OMP END PARALLEL
 25 
 26   print*, sum
 27 end program deadlock

所以我的问题是，这两个建议中的一个是正确的，还是有另一种可能性为什么在这种情况下发生僵局。

Answer 1

没有隐含的障碍，即没有＆＃34;同步点，其中线程等待其他线程到达＆＃34;与CRITICAL结构相关联。相反，在关键构造的开头，线程等待已经在中的任何线程一个同名的关键构造离开构造。

关键构造具有相同的名称不能嵌套，因为当前的OpemMP规则说它们不能（参见OpemMP 4.0第2.16节中的嵌套限制）。这真的是你的问题的答案和讨论的结束 - 如果你违反禁令，那么任何事情都可能发生。

实际上，这种禁止允许实现假设具有相同名称的关键结构不会嵌套。一个常见的实现选择是，遇到关键构造的线程将等待所有线程包括其自身离开构造。如果等待一个线程不能离开。这导致僵局。

可以嵌套具有不同名称的关键构造。如果嵌套不一致，则在这种情况下可能出现死锁。考虑：

!$OMP PARALLEL !$OMP CRITICAL (A) !$OMP CRITICAL (B) ! Thread one waiting here. !... !$OMP OMP CRITICAL (B) !$OMP END CRITICAL (A) !$OMP CRITICAL (B) !$OMP CRITICAL (A) ! Thread two waiting here. !... !$OMP OMP CRITICAL (A) !$OMP END CRITICAL (B) !$END PARALLEL

如果出现这种情况，线程将会等待很长时间。

OpenMP了解关键构造中的死锁

1 个答案: