OpenMP：并行运行 2 个线程组

Question

我想让 2 个线程组同时运行。例如，2 个线程正在执行代码块 1，另外 2 个线程正在执行另一个代码段。 OpenMP: Divide all the threads into different groups 这里有一个 stackoverflow 问题，我更改了代码以查看它是否适合我在代码中需要的逻辑。

我有下面的代码。

#include <stdio.h>
#include <omp.h>

#define NUM_THREADS 1

int main(int argc, char **argv) {

    omp_set_nested(1);   /* make sure nested parallism is on */
    int nprocs = omp_get_num_procs();
    int nthreads1 = NUM_THREADS;
    int nthreads2 = NUM_THREADS;

    int t1[nthreads1];

    for (int i=0; i<nthreads1; i++) {
        t1[i] = 0;
    }

#pragma omp parallel default(none) shared(nthreads1, nthreads2, t1) num_threads(2)
    #pragma omp single
    {
        #pragma omp task                                            // section 1
        #pragma omp parallel for num_threads(nthreads1)  shared(t1)
        for (int i=0; i<nthreads1; i++) {
            printf("Task 1: thread %d of the %d children of %d: handling iter %d\n",
                        omp_get_thread_num(), omp_get_team_size(2),
                        omp_get_ancestor_thread_num(1), i);
            t1[i] = 1;
        }
        #pragma omp task                                            // section 2
        #pragma omp parallel for num_threads(nthreads2)  shared(t1, t2)
        for (int j=0; j<nthreads2; j++) {
            while (!t1[j]) {
                printf("Task 2: thread %d of the %d children of %d: handling iter %d\n",
                            omp_get_thread_num(), omp_get_team_size(2),
                            omp_get_ancestor_thread_num(1), j);
            }
        }
    }

    return 0;
}

为了检查我的代码是否同时运行 2 个线程组，我将每个组中的线程计数设置为 1，然后保留一个初始化为 0 的布尔列表。 在第一个代码段中，我将布尔值设置为 1，在第二个代码段中，我检查布尔值以跳出 while 循环。上面的代码似乎只由 1 个线程运行，因为如果线程开始运行第二个代码块/部分，那么它会一直卡在 while 循环中，因为另一个线程没有将布尔值设置为 1。

如何并行运行 2 个线程组？

更新：我的用例：我正在使用 OpenMP 编写一个字数统计映射减少程序。我想要一个线程组 2 读取文件，它将读取行添加到队列中。我想要另一个线程组来处理这些队列中的行并更新链式哈希表中的计数。我已经编写了代码，首先进行读取以制定队列，然后进行映射以从队列中获取数据并生成字数 - 但我想将我的程序更改为有 2 个线程组来并行读取和映射 - - 同时。这就是为什么我制作这个短代码来检查我如何实现 2 个线程组，并行运行执行 2 个不同的代码段。

Answer 1

似乎可以使用带有 nowait 和 task 指令的单个指令来解决上述问题。下面的方法将任务放到队列中，然后线程从队列中提取工作。因此，理想情况下，2 个线程组将处理 2 个不同的任务，这是问题所要求的。下面是代码；

#include <stdio.h>
#include <omp.h>
#define NUM_THREADS 1

int main(int argc, char **argv) {
    omp_set_nested(1);   /* make sure nested parallism is on */
    int nprocs = omp_get_num_procs();
    int nthreads1 = NUM_THREADS;
    int nthreads2 = NUM_THREADS;
    int t1[nthreads1];
    for (int i=0; i<nthreads1; i++) {
        t1[i] = 0;
    }
    #pragma omp parallel default(none) shared(nthreads1, nthreads2, t1)
    {
        #pragma omp single nowait                                            // section 1
        for (int i=0; i<nthreads1; i++) {
            #pragma omp task
            {
                printf("Task 1: thread %d of the %d children of %d: handling iter %d\n",
                            omp_get_thread_num(), omp_get_team_size(2),
                            omp_get_ancestor_thread_num(1), i);
                t1[i] = 1;
            }
        }
        #pragma omp single nowait                                            // section 2
        for (int j=0; j<nthreads2; j++) {
            #pragma omp task
            {
                while (!t1[j]) {
                    printf("Task 2: thread %d of the %d children of %d: handling iter %d\n",
                                omp_get_thread_num(), omp_get_team_size(2),
                                omp_get_ancestor_thread_num(1), j);
                }
            }
        }
    }
    return 0;
}

此外，您可以简单地在 #pragma omp 构造中使用 if-else 语句来并行运行 2 个线程组

#include <stdio.h>
#include <omp.h>
#define NUM_THREADS 2

int main(int argc, char **argv) {
    omp_set_nested(1);   /* make sure nested parallism is on */
    int nprocs = omp_get_num_procs();
    int nthreads1 = NUM_THREADS/2;
    int nthreads2 = NUM_THREADS/2;
    int t1[nthreads1];
    for (int i=0; i<nthreads1; i++) {
        t1[i] = 0;
    }
    #pragma omp parallel default(none) shared(t1) num_threads(NUM_THREADS) {
        int i = omp_get_thread_num(); // section 1
        if (i<nthreads1) {
            printf("Section 1: thread %d\n",i);
            t1[i] = 1;
        } else {
            int j = i - nthreads1;
            while (!t1[j]) {
                printf("Section 2: thread %d, shift_value %d\n", i, j);
            }
        }
    }
    return 0;
}