task - 具有和不具有并行性的 OpenMP 任务

Question

Node *head = &node1;
while (head)
{
    #pragma omp task 
        cout<<head->value<<endl;
    head = head->next;
}

#pragma omp parallel
{
    #pragma omp single
    {
        Node *head = &node1;
        while (head)
        {
            #pragma omp task 
                cout<<head->value<<endl;
            head = head->next;
        }
    }
}

在第一个 block 中，我只是创建了没有并行指令的任务，而在第二个 block 中，我使用了并行指令和单指令，这是我在论文中看到的常见方式。
我想知道他们之间有什么区别？顺便说一句，我知道这些指令的基本含义。

我评论中的代码:

void traverse(node *root)
{
    if (root->left) 
    {
        #pragma omp task 
        traverse(root->left);
    }
    if (root->right) 
    {
        #pragma omp task 
        traverse(root->right);
    }
    process(root);
}

Answer 1

不同之处在于，在第一个 block 中，您并没有真正创建任何任务，因为 block 本身没有嵌套(在语法上或词法上)没有嵌套在事件并行区域内。在第二 block task构造在语法上嵌套在 parallel 中。如果该区域恰好在运行时处于事件状态(事件并行区域是由多个线程组成的团队执行的区域)，则该区域将排队显式任务。词法嵌套不太明显。观察以下示例:

void foo(void)
{
   int i;

   for (i = 0; i < 10; i++)
      #pragma omp task
      bar();
}

int main(void)
{
   foo();

   #pragma omp parallel num_threads(4)
   {
      #pragma omp single
      foo();
   }

   return 0;
}

第一次调用 foo()发生在任何平行区域之外。因此 task指令(几乎)什么都不做，所有调用 bar()连续发生。第二次调用 foo()来自并行区域内部，因此将在 foo() 内部生成新任务. parallel由于线程数固定为 4，因此区域处于事件状态由 num_threads(4)条款。

OpenMP 指令的这种不同行为是一种设计特性。主要思想是能够编写可以串行和并行执行的代码。

仍然存在 task在 foo() 中构建进行一些代码转换，例如 foo()被转换成类似的东西:

void foo_omp_fn_1(void *omp_data)
{
   bar();
}

void foo(void)
{
   int i;

   for (i = 0; i < 10; i++)
      OMP_make_task(foo_omp_fn_1, NULL);
}

这里 OMP_make_task()是 OpenMP 支持库中的一个假设(非公开)函数，它将对该函数的调用排队，作为其第一个参数提供。如果 OMP_make_task()检测到它在事件并行区域之外工作，它会简单地调用 foo_omp_fn_1()反而。这增加了调用 bar() 的开销。在连环案件中。而不是 main -> foo -> bar , 通话就像 main -> foo -> OMP_make_task -> foo_omp_fn_1 -> bar .这意味着串行代码执行速度较慢。

工作共享指令更清楚地说明了这一点:

void foo(void)
{
   int i;

   #pragma omp for
   for (i = 0; i < 12; i++)
      bar();
}

int main(void)
{
   foo();

   #pragma omp parallel num_threads(4)
   {
      foo();
   }

   return 0;
}

第一次调用 foo()将串行运行循环。第二次调用将在 4 个线程中分配 12 次迭代，即每个线程只会执行 3 次迭代。再一次，使用一些代码转换魔法来实现这一点，串行循环的运行速度会比没有 #pragma omp for 时慢。出现在 foo() .

这里的教训是永远不要在不需要的地方添加 OpenMP 结构。