不使用 $OMP DO 的 OpenMP 并行循环

Question

我正在研究一个使用 FORTRAN 版本的 OPENMP 的程序。在那里我遇到了一个相当奇怪的结构。为了使“do”循环并行，使用了以下构造

count = 0
!$OMP PARALLEL     
    do
      if (count > N ) exit
        !$OMP CRITICAL
           count = count + 1
        !$OMP END CRITICAL

        call WORK ! do some work here
     end do
 !$OMP END PARALLEL

我不太确定，上面的代码是否真的使 do 循环并行。我知道这样做的标准方法是使用以下工作共享结构。

!$OMP PARALLEL     
!$OMP DO
   do count = 1,N
        call WORK ! do some work here
     end do
!$OMP ENDDO
!$OMP END PARALLEL

我已经通过实施标准工作共享结构测试了这两种可能性，并在使用它时观察到了一些加速。我可以想象$OMP CRITICAL 构造可能会充当瓶颈并导致一些减速。我认为，如果线程以不同的速度执行，则使用非标准方法进行工作共享可能是有益的。但是，我不确定我的想法有多准确。

提前谢谢你

亚历克斯

Answer 1

您的想法是正确的，原始代码的作用相当于：

!$OMP PARALLEL DO SCHEDULE(DYNAMIC) 
do count = 0,N
  call WORK ! do some work here
end do
!$OMP END PARALLEL DO

基本上它以一种非常尴尬和低效的方式实现动态循环调度。如果call WORK 始终花费相同的时间，即不存在导致工作不平衡的条件，则可以将SCHEDULE(DYNAMIC) 子句替换为SCHEDULE(STATIC) 以提高性能。

Answer 2

如果不使用!$omp do，那么每个线程都和其他线程一样。 omp do 指令旨在划分线程之间循环的索引空间。线程不做同样的工作，而是运行编号循环的不同迭代。在你的情况下，这里没有索引，所以没有什么可以划分的，所有线程都将运行相同的代码。

对于仅更新计数omp atomic 可以使用，但如果WORK 需要足够长的时间来计算它可能可以忽略不计。我担心原始代码中的条件读取计数也存在问题。

count = 0
!$OMP PARALLEL     
    do
      !$OMP ATOMIC READ
      count2 = count
      if (count2 > N ) exit
        !$OMP ATOMIC UPDATE
           count = count + 1

        call WORK ! do some work here
     end do
 !$OMP END PARALLEL

这里的意图是调用WORK N 次，并并行进行个别调用。可能有更优雅的方法来实现这一点。