Question

首先我编译了没有-fopenmp的代码，然后运行代码，获得了一个基准的串行结果。其次我考虑使用OpenMP加速我的代码。

有两个奇怪的结果： 1.结果

   !$OMP CRITICAL
       p1=p1+1
   !$OMP END CRITICAL

与序列结果略有差异（1％）。我的代码不包含随机数，所以它一定是错的。 2.如果我将!$OMP CRITICAL替换为!$OMP ATOMIC并删除!$OMP END CRITICAL，则这两者之间的结果完全不同。在p1=p1+1的这种情况下，这两个是不是可以互相替换？

我的想法： 1.最常见的问题可能是使用线程不安全的子程序。但我在下面的代码中找不到一个。

这是从我的代码中复制的一部分。

注意：

i，j，k，k1，k2，k3以外的变量，距离被认为是“共享”
下面的代码是我在整个代码中并行化的唯一部分。

（i，j，k，k1，k2，k3，distance），因此不考虑由“PRIVATE”声明的私有变量的不确定性。

p1=0;

!$OMP PARALLEL PRIVATE(i,j,k,k1,k2,k3,distance)
!$OMP DO
do i=1,N_MESH;do j=1,N_MESH;do k=1,N_MESH;

   !$OMP CRITICAL
   p1=p1+1
   !$OMP END CRITICAL

   ! - box-1. special treatment for doing specturm operations for FFT.
   if (i.lt.(N_MESH/2+1))then
       k1=i-1
   elseif (i.eq.N_MESH/2+1) then
       k1=0
   else
       k1=i-1-N_MESH
   endif

   if (j.lt.(N_MESH/2+1))then
       k2=j-1
   elseif (j.eq.N_MESH/2+1)then
       k2=0
   else
       k2=j-1-N_MESH
   endif

   if (k.lt.(N_MESH/2+1))then
       k3=k-1
   elseif (k.eq.N_MESH/2+1)then
       k3=0
   else
       k3=k-1-N_MESH
   endif

   ! =============distance =====================
   distance=(k1*k1)+(k2*k2)+(k3*k3);

   ! -----============put them into =======================
   final_index(p1,l) = nint(dsqrt(distance));

   if (((k1.eq.0).AND.(k2.eq.0)).AND.(k3.eq.0)) THEN
      final(p1,l)=0d0
   else
      final(p1,l)=(abs(fu(i,j,k))**2+abs(fv(i,j,k))**2+abs(fw(i,j,k))**2)/2d0

   endif

enddo;enddo;enddo
!$OMP END DO
!$OMP END PARALLEL

Answer 1

问题是p1是共享的，并且可能在循环的主体中发生变化。

假设您有两个线程，p1从零开始，并且它们同时启动。第一个等级0到达临界区，并将p1增加到1，而等级1等待临界区结束。一旦等级0递增p1，它就开始执行其余代码，但同时等级1开始执行临界区，并递增p1。我们无法保证在final(p1,l) = ...变为2之前，排名0将达到p1语句。如果发生这种情况，final(1,l)将永远不会更新。因此存在竞争条件。

为避免此问题，建议您根据p1，i和j手动计算k。这将让你p1私密，保存你的关键部分，并消除这种竞争条件。

p1 = k + N_MESH*(j-1+N_MESH*(i-1))

使用FORTRAN + OpenMP进行do循环的奇怪结果

1 个答案: