parallel-processing - gfortran 是否利用了 DO CONCURRENT？

Question

我目前正在使用 gfortran 4.9.2，我想知道编译器是否真的知道如何利用 DO CONCURRENT 构造(Fortran 2008)。我知道编译器“支持”它，但不清楚这意味着什么。例如，如果打开了自动并行化(指定了一定数量的线程)，编译器是否知道如何并行化 do 并发循环？

编辑:如评论中所述，this previous question在 SO 上与我的非常相似，但它是从 2012 年开始的，只有最新版本的 gfortran 实现了现代 Fortran 的最新功能，所以我认为有必要询问 2015 年编译器的当前状态。

Answer 1

DO CONCURRENT 而不是明确启用某些新功能在 gfortran 中似乎对程序员施加了限制，以便在需要时隐式允许循环并行化(使用选项 -ftree-parallelize-loops=NPROC )。

而一个 DO loop 可以包含任何函数调用，DO CONCURRENT 的内容仅限于 PURE功能(即没有副作用)。因此，当人们尝试使用时，例如 RANDOM_NUMBER (这不是 PURE 因为它需要保持发电机的状态)在 DO CONCURRENT , gfortran 会抗议:

prog.f90:25:29:

   25 |         call random_number(x)
      |                             1
Error: Subroutine call to intrinsic ‘random_number’ in DO CONCURRENT block at (1) is not PURE

否则， DO CONCURRENT行为正常 DO .它只强制使用可并行化的代码，因此 -ftree-parallelize-loops=NPROC成功。例如，使用 gfortran 9.1 和 -fopenmp -Ofast -ftree-parallelize-loops=4 ，均标 DO和 F08 DO CONCURRENT以下程序中的循环在 4 个线程中运行，并且时间几乎相同:

program test_do

    use omp_lib, only: omp_get_wtime

    integer, parameter :: n = 1000000, m = 10000
    real,  allocatable :: q(:)

    integer :: i
    real    :: x, t0

    allocate(q(n))

    t0 = omp_get_wtime()
    do i = 1, n
        q(i) = i
        do j = 1, m
            q(i) = 0.5 * (q(i) + i / q(i))
        end do
    end do
    print *, omp_get_wtime() - t0

    t0 = omp_get_wtime()
    do concurrent (i = 1:n)
        q(i) = i
        do j = 1, m
            q(i) = 0.5 * (q(i) + i / q(i))
        end do
    end do
    print *, omp_get_wtime() - t0

end program test_do