multithreading - 制作基本 OpenMP 类库的最简单方法

Question

我想制作一个具有 OpenMP 一些非常基本功能的基本库。例如，只是为了能够编写如下代码。我想知道如何使用 LLVM 和 pthreads 来完成此任务。我想有两个步骤:

1. 预处理以确定并行任务(并行与并行-for)
2. 将适当的代码块转换为 pthread 所需的 void* 函数
3. 自动创建、运行和加入线程

示例代码:

#Our_Own parallel
{
   printf("hello");
}

#Our_Own parallel for
for (int i =0; i < 1000; i++)
{
     printf(i);
}

Answer 1

在 C++ 中无需使用编译指示来实现并行循环(或任务)。您可以在 Threading Building Blocks 的实现中看到这一点(待定)，或 Kokkos ，两者都提供并行性而不使用编译指示。因此，无需进行任何编译器修改即可执行此操作!

这里的关键观察是，C++ 提供了 lambda，它允许您将一段代码抽象为匿名函数，并从上下文绑定(bind)适当的变量，以便稍后可以在其他线程中调用它。

即使您确实想要映射到编译指示，例如提供您自己的“改进”版本的 OpenMP，您也可以通过使用 _Pragma 来实现，而无需使用 C 宏以外的任何内容。指令，可以放置在宏中，如下所示:-

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

#define STRINGIFY1(...) #__VA_ARGS__
#define STRINGIFY(...) STRINGIFY1(__VA_ARGS__)

#define MY_PARALLEL _Pragma("omp parallel")

#define my_threadID() omp_get_thread_num()

int main (int, char **)
{
  MY_PARALLEL
    {
      printf ("Hello from thread %d\n", my_threadID());
    }
  return 0;
}

但是，我们对您真正想要实现的目标以及在什么背景下一无所知:

• 既然 OpenMP 实现几乎都位于 pthread 之上，为什么需要不同的东西？
• 这适用于哪种语言？ (C、C++、其他？)
• 避免使用现有实现(例如 TBB、RAJA、Kokkos、C++ Parallel Algorithms)的原因是什么？

请记住，“最好的代码是我不必编写的代码”。

(P.s.如果您想了解正在执行的任务类型，请查看 Little OpenMP runtime，它实现了部分(不是全部)CPU OpenMP 要求，以及 the associated book。)