'ompordered”子句如何确保 OpenMP 中并行循环内的顺序执行？

理解 ompordered 子句

OpenMP 的 ompordered 子句协调线程执行，以确保并行循环内代码段的顺序执行。多个线程同时执行，直到遇到有序区域，它们在其中同步并按照与串行循环中相同的顺序进行。

考虑以下代码：

<code class="cpp">vector<int> v;

#pragma omp parallel for ordered schedule(dynamic, anyChunkSizeGreaterThan1)
for (int i = 0; i < n; ++i){
    ...
    ...
    ...
#pragma omp ordered
    v.push_back(i);
}</code>

此代码确保向量 v 填充了包含 n 个元素的有序列表。

线程同步

当线程遇到 omp 有序块时，它们必须等待执行该 omp 有序块的线程尽可能最低的迭代。这种同步至关重要，因为它维护串行循环中指定的执行顺序。 OpenMP 运行时库通常将最低迭代分配给第一个准备好执行的线程。

调度的影响

而有序子句可以与动态与静态调度相比，推荐动态调度。使用静态调度，线程的迭代是预先定义的，如果将最低迭代分配给已经完成迭代的线程，这可能会导致线程空闲。

使用动态调度，迭代是在运行时分配的，减少线程空转的可能性。但是，它会带来一些开销，因此只有当动态调度所花费的时间与有序区域的执行时间相比可以忽略不计时才应考虑。

多线程有序执​​行

为了说明有序执行，请考虑具有三个线程和九次迭代的场景，每个线程负责三次迭代。块大小为 1 的静态调度将导致以下执行时间线：

tid  List of     Timeline
     iterations
0    0,3,6       ==o==o==o
1    1,4,7       ==.o==o==o
2    2,5,8       ==..o==o==o

使用动态调度，执行时间线将是随机的，因为分配给每个线程的迭代列表不是确定性的.

通过使用带有ordered 子句的动态调度，您可以实现并发性，同时在并行循环中保持正确的执行顺序。

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