Wie kann die Array-Reduktion in OpenMP parallelisiert werden?-C++-php.cn

Wie kann die Array-Reduktion in OpenMP parallelisiert werden?

Susan Sarandon

Freigeben： 2024-12-07 03:13:10

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How Can Array Reduction be Parallelized in OpenMP?

Reduzieren auf einem Array in OpenMP

Es ist nicht möglich, eine Reduzierung direkt auf einem Array in OpenMP durchzuführen. Es gibt jedoch alternative Ansätze, um Parallelität zur Array-Reduktion zu erreichen.

Erste Methode: Private Arrays und kritischer Abschnitt

Diese Methode erstellt private Kopien des Arrays für jeden Thread. Jeder Thread füllt sein privates Array aus, und ein kritischer Abschnitt wird verwendet, um die Ergebnisse im endgültigen Array zusammenzuführen.

int A[] = {84, 30, 95, 94, 36, 73, 52, 23, 2, 13};
int S[10] = {0};

#pragma omp parallel
{
    int S_private[10] = {0};
    
    #pragma omp for
    for (int n = 0; n < 10; ++n) {
        for (int m = 0; m <= n; ++m) {
            S_private[n] += A[m];
        }
    }
    
    #pragma omp critical
    {
        for(int n = 0; n < 10; ++n) {
            S[n] += S_private[n];
        }
    }
}

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Zweite Methode: Array-Erweiterung und Thread-unabhängige Akkumulation

Diese Methode erstellt ein erweitertes Array, das alle Threads umfasst. Jeder Thread füllt seinen Teil des Arrays aus, und dann werden die Ergebnisse zusammengeführt, ohne einen kritischen Abschnitt zu verwenden. Dieser Ansatz kann zu Cache-Problemen führen, wenn er auf Multi-Socket-Systemen nicht sorgfältig angewendet wird.

int A[] = {84, 30, 95, 94, 36, 73, 52, 23, 2, 13};
int S[10] = {0};
int *S_private;

#pragma omp parallel
{
    const int nthreads = omp_get_num_threads();
    const int ithread = omp_get_thread_num();

    #pragma omp single 
    {
        S_private = new int[10 * nthreads];
        for(int i = 0; i < (10 * nthreads); i++) S_private[i] = 0;
    }
    #pragma omp for
    for (int n = 0; n < 10; ++n)
    {
        for (int m = 0; m <= n; ++m){
            S_private[ithread * 10 + n] += A[m];
        }
    }
    #pragma omp for
    for(int i = 0; i < 10; i++) {
        for(int t = 0; t < nthreads; t++) {
            S[i] += S_private[10 * t + i];
        }
    }
}
delete[] S_private;

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