Wie gewährleistet die geordnete Klausel von OpenMP die sequentielle Ausführung in parallelen Schleifen?

Die Ordered-Klausel von OpenMP verstehen

Die OpenMP-Ordered-Klausel erzwingt die sequentielle Ausführung innerhalb paralleler Codeabschnitte. Wenn ein geordneter Bereich gefunden wird, werden alle Threads angehalten, bis die Iteration mit der niedrigsten Nummer abgeschlossen ist. Dadurch wird sichergestellt, dass die spezifische Schleifeniteration in der gleichen Reihenfolge wie in einer seriellen Schleife verarbeitet wird.

Leerlauf-Threads vermeiden

Um Thread-Leerlauf zu verhindern, wird empfohlen, die zu verwenden geordnete Klausel neben einem dynamischen Zeitplan. Bei einem statischen Zeitplan müssen Threads möglicherweise warten, bis vorherige Threads alle ihre Iterationen abgeschlossen haben, bevor sie den geordneten Bereich ausführen. Dies kann zu erheblichen Leistungseinbußen führen, insbesondere wenn die Schleifeniterationen unterschiedliche Berechnungszeiten haben.

Dynamische vs. statische Zeitpläne

Dynamische Planung weist Abschnitte von Schleifeniterationen Threads zu zur Laufzeit, basierend auf der Arbeitslast. Dieser Ansatz verringert die Möglichkeit von Threads im Leerlauf und verbessert den Lastausgleich. Im Gegensatz dazu weist ein statischer Zeitplan jedem Thread eine feste Anzahl von Iterationen zu, was ineffizient werden kann, wenn die Rechenzeiten variieren.

Zuweisung der niedrigsten Iteration

The OpenMP Die Laufzeitbibliothek stellt sicher, dass die Iteration mit der niedrigsten Nummer von einem Thread verarbeitet wird. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, es explizit einem bestimmten Thread zuzuweisen, wodurch die korrekte Ausführungsreihenfolge sichergestellt wird.

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