OMP段和DO在同一个并行块中

Question

我有三项任务彼此完全独立，因此是并行执行的好人选：

任务1:执行名为subA()的(单线程)子例程。

任务2:执行名为subB()的(单线程)子例程。

任务3:在DO循环中填充数组。DO-循环的每一次迭代都是独立于所有其他迭代的。

假设我有8个线程。我希望线程0处理任务1，线程1处理任务2，线程2-7处理任务3。

COMPLEX*8, EXTERNAL :: func

!$OMP PARALLEL

!$OMP SECTIONS
!$OMP SECTION
  !
  ! Task 1, performed by one thread
  !
  CALL subA()
!$OMP SECTION
  !
  ! Task 2, performed by one thread
  !
  CALL subB()
!$OMP END SECTIONS NOWAIT

!$OMP DO
  !
  ! Task 3, performed by all threads
  !
  DO j=1,nn             
    vals(j) = func(j)
  END DO
!$OMP END DO NOWAIT

!$OMP END PARALLEL

但是上面的代码不是我想要的。在任务1和任务2上工作的线程也计划在任务3中的DO循环上工作，这似乎减缓了一切，大概是因为这两个线程到达DO循环“晚”了，因此所有其他线程都必须在并行区域末尾的隐式屏障上等待它们。

在这种情况下，处理线程调度的正确方法是什么？

冒着提供太多信息的风险，我已经知道subA()和subB()是计算密集型的，而对func(j)的每个评估都比较快。当多个线程被分配给后一个任务时，完成subA()和subB()所需的时间大致相当于整个DO循环完成所需的时间。

一些注意事项：

1. 将NUM_THREADS(N)子句添加到"OMP并行“和将NUM_THREADS(N-2)添加到"OMP”中是很有诱惑力的。但我认为"OMP“结构不接受NUM_THREADS子句。
2. 一种解决方案是在DO循环上使用动态调度。这样，并行DO循环将在线程完成后拾取执行subA()和subB()的线程。这是可行的，但并不令人满意，因为动态调度增加了大量的开销，从而使DO循环的执行时间增加了一个不愉快的量。
3. 一个相关的问题出现在这里：将多个do-s和节-s置于相同的并行环境中。。然而，对这一问题的答复只确定有可能合并各节，并在相同的并行环境下这样做，但它没有处理我在此提出的日程安排问题。
4. 我最初是在英特尔的开发者论坛这里上问这个问题的，有人建议我把这个问题跨到堆栈溢出。

ETA:来自英特尔的人指出，我最初的问题是模棱两可的:不清楚我的DO循环是一个memcpy()，从func(1..nn)到vals(1..nn)，还是调用一个函数func() nn次。后者是我的意图，我在示例代码中澄清了这一点。

Answer 1

使用OpenMP任务，如下所示(未经测试)

!$omp parallel
! Have a single thread create all the tasks. 
!$omp single
!$omp task
   call subA()
!$omp end task
!$omp task
   call subB()
!$omp end task
   DO j=1,nn    
!$omp task         
      vals(j) = func(j)
!$omp end task
   END DO
!$omp end single
!$omp end parallel

Answer 2

到目前为止，我找到的最佳解决方案是手动执行我希望OpenMP自动为我执行的调度。特别是，让nthr是我希望使用的线程数。然后，按照以下方式使用SELECT CASE结构：

SELECT CASE (nthr)
CASE (3)
  ! Use 3 threads. See example below
CASE (4)
  ! Use 4 threads. See example below
CASE (5)
  ! And so on...
CASE DEFAULT
  ! Catch-all
END SELECT

在有4个线程的情况下，我执行以下操作：

!$OMP PARALLEL PRIVATE(j) NUM_THREADS(4)
!$OMP SECTIONS
!$OMP SECTION
  !
  ! Task 1, performed by one thread
  !
  CALL subA()

!$OMP SECTION
  !
  ! Task 2, performed by one thread
  !
  CALL subB()

!$OMP SECTION
  !
  ! One thread does half the loop...
  !
  DO j=1,nn/2
    vals(j)=func(j)
  END DO

!$OMP SECTION
  !
  ! ...and one thread does the other half
  !
  DO j=nn/2+1,nn
    vals(j)=func(j)
  END DO

!$OMP END SECTIONS NOWAIT
!$OMP END PARALLEL

nthr的其他值的情况是对上述代码的明显修改。

这个解决方案很好地工作在正确和快速的意义上，但是从软件工程的角度来看，代码重复使得它不太理想。