Система поддержки выполнения OpenMP-программ. Переменные окружения, управляющие выполнением OpenMP-программы

Москва, 2009 г.
Параллельное программирование с OpenMP: Система поддержки выполнения OpenMP-программ © Бахтин В.А.
из 27
Содержание
Внутренние переменные, управляющие выполнением OpenMP-программы (ICV-Internal Control Variables).
Задание/опрос значений ICV-переменных.
Функции работы со временем.

из 27
Для параллельных областей:
nthreads-var
thread-limit-var
dyn-var
nest-var
max-active-levels-var
Для циклов:
run-sched-var
def-sched-var
Для всей программы:
stacksize-var
wait-policy-var
Internal Control Variables.
Москва, 2009 г.
Параллельное программирование с OpenMP: Система поддержки выполнения OpenMP-программ © Бахтин В.А.

из 27
void work();
int main () {
omp_set_num_threads(3);
#pragma omp parallel
{ omp_set_num_threads(omp_get_thread_num ()+2);
#pragma omp parallel
work();
}
}
Internal Control Variables. nthreads-var
Москва, 2009 г.
Параллельное программирование с OpenMP: Система поддержки выполнения OpenMP-программ © Бахтин В.А.
Не корректно в OpenMP 2.5
Корректно в OpenMP 3.0

из 27
Internal Control Variables. nthreads-var
Москва, 2009 г.
Параллельное программирование с OpenMP: Система поддержки выполнения OpenMP-программ © Бахтин В.А.
Определяет максимально возможное количество нитей в создаваемой параллельной области.
Начальное значение: зависит от реализации.
Существует одна копия этой переменной для каждой задачи.
Значение переменной можно изменить:
C shell:
setenv OMP_NUM_THREADS 16
Korn shell:
export OMP_NUM_THREADS=16
Windows:
set OMP_NUM_THREADS=16
void omp_set_num_threads(int num_threads);
Узнать значение переменной можно:
int omp_get_max_threads(void);

из 27
Internal Control Variables. thread-limit-var
Москва, 2009 г.
Параллельное программирование с OpenMP: Система поддержки выполнения OpenMP-программ © Бахтин В.А.
Определяет максимальное количество нитей, которые могут быть использованы для выполнения всей программы.
Начальное значение: зависит от реализации.
Существует одна копия этой переменной для всей программы.
Значение переменной можно изменить:
C shell:
setenv OMP_THREAD_LIMIT 16
Korn shell:
export OMP_THREAD_LIMIT=16
Windows:
set OMP_THREAD_LIMIT=16
Узнать значение переменной можно:
int omp_get_thread_limit(void)

из 27
Internal Control Variables. dyn-var
Москва, 2009 г.
Параллельное программирование с OpenMP: Система поддержки выполнения OpenMP-программ © Бахтин В.А.
Включает/отключает режим, в котором количество создаваемых нитей при входе в параллельную область может меняться динамически.
Начальное значение: Если компилятор не поддерживает данный режим, то false. Иначе – зависит от реализации.
Существует одна копия этой переменной для каждой задачи.
Значение переменной можно изменить:
C shell:
setenv OMP_DYNAMIC true
Korn shell:
export OMP_DYNAMIC=true
Windows:
set OMP_DYNAMIC=true
void omp_set_dynamic(int dynamic_threads);
Узнать значение переменной можно:
int omp_get_dynamic(void);

из 27
Internal Control Variables. nest-var
Москва, 2009 г.
Параллельное программирование с OpenMP: Система поддержки выполнения OpenMP-программ © Бахтин В.А.
Включает/отключает режим поддержки вложенного параллелизма.
Начальное значение: false.
Существует одна копия этой переменной для каждой задачи.
Значение переменной можно изменить:
C shell:
setenv OMP_NESTED true
Korn shell:
export OMP_NESTED=false
Windows:
set OMP_NESTED=true
void omp_set_nested(int nested);
Узнать значение переменной можно:
int omp_get_nested(void);

из 27
Internal Control Variables. max-active-levels-var
Москва, 2009 г.
Параллельное программирование с OpenMP: Система поддержки выполнения OpenMP-программ © Бахтин В.А.
Задает максимально возможное количество активных вложенных параллельных областей.
Начальное значение: зависит от реализации.
Существует одна копия этой переменной для всей программы.
Значение переменной можно изменить:
C shell:
setenv OMP_MAX_ACTIVE_LEVELS 2
Korn shell:
export OMP_MAX_ACTIVE_LEVELS=3
Windows:
set OMP_MAX_ACTIVE_LEVELS=4
void omp_set_max_active_levels (int max_levels);
Узнать значение переменной можно:
int omp_get_max_active_levels(void);

из 27
Internal Control Variables. run-sched-var
Москва, 2009 г.
Параллельное программирование с OpenMP: Система поддержки выполнения OpenMP-программ © Бахтин В.А.
Задает способ распределения витков цикла между нитями, если указана клауза schedule(runtime).
Начальное значение: зависит от реализации.
Существует одна копия этой переменной для каждой задачи.
Значение переменной можно изменить:
C shell:
setenv OMP_SCHEDULE "guided,4"
Korn shell:
export OMP_SCHEDULE "dynamic,5"
Windows:
set OMP_SCHEDULE=static
void omp_set_schedule(omp_sched_t kind, int modifier);
Узнать значение переменной можно:
void omp_get_schedule(omp_sched_t * kind, int * modifier );
typedef enum omp_sched_t {
omp_sched_static = 1,
omp_sched_dynamic = 2,
omp_sched_guided = 3,
omp_sched_auto = 4
} omp_sched_t;

из 27
Internal Control Variables. run-sched-var
Москва, 2009 г.
Параллельное программирование с OpenMP: Система поддержки выполнения OpenMP-программ © Бахтин В.А.
void work(int i);
int main () {
omp_sched_t schedules [] = {omp_sched_static, omp_sched_dynamic, omp_sched_guided, omp_sched_auto};
omp_set_num_threads (4);
#pragma omp parallel
{
omp_set_schedule (schedules[omp_get_thread_num()],0);
#pragma omp parallel for schedule(runtime)
for (int i=0;i
}
}

из 27
Internal Control Variables. def-sched-var
Москва, 2009 г.
Параллельное программирование с OpenMP: Система поддержки выполнения OpenMP-программ © Бахтин В.А.
Задает способ распределения витков цикла между нитями по умолчанию.
Начальное значение: зависит от реализации.
Существует одна копия этой переменной для всей программы.
void work(int i);
int main () {
#pragma omp parallel
{
#pragma omp for
for (int i=0;i
}
}

из 27
Internal Control Variables. stack-size-var
Москва, 2009 г.
Параллельное программирование с OpenMP: Система поддержки выполнения OpenMP-программ © Бахтин В.А.
Каждая нить представляет собой независимо выполняющийся поток управления со своим счетчиком команд, регистровым контекстом и стеком.
Переменная stack-size-var задает размер стека.
Начальное значение: зависит от реализации.
Существует одна копия этой переменной для всей программы.
Значение переменной можно изменить:
setenv OMP_STACKSIZE 2000500B
setenv OMP_STACKSIZE "3000 k "
setenv OMP_STACKSIZE 10M
setenv OMP_STACKSIZE " 10 M "
setenv OMP_STACKSIZE "20 m "
setenv OMP_STACKSIZE " 1G"
setenv OMP_STACKSIZE 20000

из 27
Internal Control Variables. stack-size-var
Москва, 2009 г.
Параллельное программирование с OpenMP: Система поддержки выполнения OpenMP-программ © Бахтин В.А.
int main () {
int a[1024][1024];
#pragma omp parallel private (a)
{
for (int i=0;i<1024;i++)
for (int j=0;j<1024;j++)
a[i][j]=i+j;
}
}
icl /Qopenmp test.cpp
Program Exception – stack overflow
Linux: ulimit -a
ulimit -s
Windows: /F
-Wl,--stack,
setenv KMP_STACKSIZE 10m
setenv GOMP_STACKSIZE 10000
setenv OMP_STACKSIZE 10M

из 27
Internal Control Variables. wait-policy-var
Москва, 2009 г.
Параллельное программирование с OpenMP: Система поддержки выполнения OpenMP-программ © Бахтин В.А.
Подсказка OpenMP-компилятору о желаемом поведении нитей во время ожидания.
Начальное значение: зависит от реализации.
Существует одна копия этой переменной для всей программы.
Значение переменной можно изменить:
setenv OMP_WAIT_POLICY ACTIVE
setenv OMP_WAIT_POLICY active
setenv OMP_WAIT_POLICY PASSIVE
setenv OMP_WAIT_POLICY passive
IBM AIX
SPINLOOPTIME=100000
YIELDLOOPTIME=40000

из 27
Internal Control Variables. Приоритеты
Москва, 2009 г.
Параллельное программирование с OpenMP: Система поддержки выполнения OpenMP-программ © Бахтин В.А.

из 27
int omp_get_num_threads(void);
возвращает количество нитей в текущей параллельной области
#include
void work(int i);
void test()
{
int np;
np = omp_get_num_threads(); /* np == 1*/
#pragma omp parallel private (np)
{
np = omp_get_num_threads();
#pragma omp for schedule(static)
for (int i=0; i < np; i++)
work(i);
}
}
Система поддержки выполнения OpenMP-программ.
Москва, 2009 г.
Параллельное программирование с OpenMP: Система поддержки выполнения OpenMP-программ © Бахтин В.А.

из 27
int omp_get_thread_num(void);
возвращает номер нити в группе [0: omp_get_num_threads()-1]
#include
void work(int i);
void test()
{
int iam;
iam = omp_get_thread_num(); /* iam == 0*/
#pragma omp parallel private (iam)
{
iam = omp_get_thread_num();
work(iam);
}
}
Система поддержки выполнения OpenMP-программ.
Москва, 2009 г.
Параллельное программирование с OpenMP: Система поддержки выполнения OpenMP-программ © Бахтин В.А.

из 27
int omp_get_num_procs(void);
возвращает количество процессоров, на которых программа выполняется
#include
void work(int i);
void test()
{
int nproc;
nproc = omp_get_num_ procs();
#pragma omp parallel num_threads(nproc)
{
int iam = omp_get_thread_num();
work(iam);
}
}
Система поддержки выполнения OpenMP-программ.
Москва, 2009 г.
Параллельное программирование с OpenMP: Система поддержки выполнения OpenMP-программ © Бахтин В.А.

из 27
int omp_get_level(void)
- возвращает уровень вложенности для текущей параллельной области.
#include
void work(int i) {
#pragma omp parallel
{
int ilevel = omp_get_level ();
}
}
void test()
{
int ilevel = omp_get_level (); /*ilevel==0*/
#pragma omp parallel private (ilevel)
{
ilevel = omp_get_level ();
int iam = omp_get_thread_num();
work(iam);
}
}
Система поддержки выполнения OpenMP-программ.
Москва, 2009 г.
Параллельное программирование с OpenMP: Система поддержки выполнения OpenMP-программ © Бахтин В.А.

из 27
int omp_get_active_level(void)
- возвращает количество активных параллельных областей (выполняемых 2-мя или более нитями).
#include
void work(int iam, int size) {
#pragma omp parallel
{
int ilevel = omp_get_active_level ();
}
}
void test()
{
int size = 0;
int ilevel = omp_get_active_level (); /*ilevel==0*/
scanf("%d",&size);
#pragma omp parallel if (size>10)
{
int iam = omp_get_thread_num();
work(iam, size);
}
}
Система поддержки выполнения OpenMP-программ.
Москва, 2009 г.
Параллельное программирование с OpenMP: Система поддержки выполнения OpenMP-программ © Бахтин В.А.

из 27
int omp_get_ancestor_thread_num (int level)
- для нити, вызвавшей данную функцию, возвращается номер нити-родителя, которая создала указанную параллельную область.
omp_get_ancestor_thread_num (0) = 0
If (level==omp_get_level()) {
omp_get_ancestor_thread_num (level) == omp_get_thread_num ();
}
If ((level<0)||(level>omp_get_level())) {
omp_get_ancestor_thread_num (level) == -1;
}
Система поддержки выполнения OpenMP-программ.
Москва, 2009 г.
Параллельное программирование с OpenMP: Система поддержки выполнения OpenMP-программ © Бахтин В.А.

из 27
int omp_get_team_size(int level);
- количество нитей в указанной параллельной области.
omp_get_team_size (0) = 1
If (level==omp_get_level()) {
omp_get_team_size (level) == omp_get_num _threads ();
}
If ((level<0)||(level>omp_get_level())) {
omp_get_team_size (level) == -1;
}
Система поддержки выполнения OpenMP-программ.
Москва, 2009 г.
Параллельное программирование с OpenMP: Система поддержки выполнения OpenMP-программ © Бахтин В.А.

из 27
double omp_get_wtime(void);
возвращает для нити астрономическое время в секундах, прошедшее с некоторого момента в прошлом. Если некоторый участок окружить вызовами данной функции, то разность возвращаемых значений покажет время работы данного участка. Гарантируется, что момент времени, используемый в качестве точки отсчета, не будет изменен за время выполнения программы.
double start;
double end;
start = omp_get_wtime();
/*... work to be timed ...*/
end = omp_get_wtime();
printf("Work took %f seconds\n", end - start);
double omp_get_wtick(void);
- возвращает разрешение таймера в секундах (количество секунд между последовательными импульсами таймера).
Система поддержки выполнения OpenMP-программ. Функции работы со временем
Москва, 2009 г.
Параллельное программирование с OpenMP: Система поддержки выполнения OpenMP-программ © Бахтин В.А.

из 27
Спасибо за внимание!
Вопросы?
Москва, 2009 г.
Параллельное программирование с OpenMP: Система поддержки выполнения OpenMP-программ © Бахтин В.А.

из 27
Наиболее часто встречаемые ошибки в OpenMP-программах. Функциональная отладка OpenMP-программ.
Следующая тема
Москва, 2009 г.
Параллельное программирование с OpenMP: Система поддержки выполнения OpenMP-программ © Бахтин В.А.