Лекция: Директива для параллельного выполнения циклов. Клаузы.

Если в параллельной области встретился оператор цикла, то, согласно общему правилу, он будет выполнен всеми нитями текущей группы, то есть каждая нить выполнит все итерации данного цикла. Для распределения итераций цикла между различными нитями можно использовать директиву for.

#pragma omp for [<clause>]

{…}

Эта директива относится к идущему следом за данной директивой блоку, включающему оператор for.

Возможные опции(clause):

· private (список) – задаёт список переменных, для которых порождается локальная копия в каждой нити; начальное значение локальных копий переменных из списка не определено;

· firstprivate (список) – задаёт список переменных, для которых порождается локальная копия в каждой нити; локальные копии переменных инициализируются значениями этих переменных в нити-мастере;

· lastprivate (список) – переменным, перечисленным в списке, присваивается результат с последнего витка цикла;

· reduction (операция: список переменных) – задаёт оператор и список общих переменных; для каждой переменной создаются локальные копии в каждой нити; локальные копии инициализируются соответственно типу оператора (для аддитивных операций – 0 или его аналоги, для мультипликативных операций – 1 или её аналоги); над локальными копиями переменных после завершения всех итераций цикла выполняется заданный оператор; оператор это: +, *, -, &, |, ^, &&, ||; порядок выполнения операторов не определён, поэтому результат может отличаться от запуска к запуску;

· schedule ({static|dynamic|guided|runtime}) – опция задаёт, каким образом итерации цикла распределяются между нитями:

· static [, n] — если не указан параметр, то итерации приблизительно одинаковыми частями распределяются по потокам последовательно. (1 часть – 0й, 2-я – 1й)
если параметр n указан, то итерации распределяются блоками по n итераций;

· dynamic [, n] — если n указано, тона каждый поток выделяется по n итераций, причём распределяются они произвольно если n не указано, то обрабатываются по 1 итерации;

· guided [, n] — динамическое распределение итераций по потокам. Количество итераций сначала берётся большого размера, а потом – уменьшающегося. Если n указано, то это размер min блока, иначе n=1;

· runtime — Порядок распределения итераций по потокам определяется переменными окружения.

· collapse(n) – опция указывает, что n последовательных тесновложенных циклов ассоциируется с данной директивой; для циклов образуется общее пространство итераций, которое делится между нитями; если опция collapse не задана, то директива относится только к одному непосредственно следующему за ней циклу;

· ordered – опция, говорящая о том, что в цикле могут встречаться директивы ordered; в этом случае определяется блок внутри тела цикла, который должен выполняться в том порядке, в котором итерации идут в последовательном цикле;

· nowait – в конце параллельного цикла происходит неявная барьерная синхронизация параллельно работающих нитей: их дальнейшее выполнение происходит только тогда, когда все они достигнут данной точки; если в подобной задержке нет необходимости, опция nowait позволяет нитям, уже дошедшим до конца цикла, продолжить выполнение без синхронизации с остальными.

На вид параллельных циклов накладываются достаточно жёсткие ограничения. В частности, предполагается, что корректная программа не должна зависеть от того, какая именно нить какую итерацию параллельного цикла выполнит. Нельзя использовать побочный выход из параллельного цикла. Размер блока итераций, указанный в опции schedule, не должен изменяться в рамках цикла.