OpenMP编译原理:OMPi源码解析-线程组与EECB
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更新于2024-08-10
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"线程组关系图-analysis i terence tao third edition"
本文将深入探讨OpenMP中的线程组关系图及其相关概念,主要基于标题提及的分析内容和描述中的EECB(Execution Environment Control Block)数据结构。OpenMP是一种并行编程模型,广泛应用于多核处理器系统,它允许程序员通过简单的API在共享内存环境下实现并行计算。
在OpenMP中,EECB扮演着至关重要的角色,它是每个线程在执行并行域时的上下文信息容器。当线程进入一个新的并行域时,其对应的EECB会随之更新,记录该线程在当前并行域内的信息。EECB包含如下的关键字段:
1. `barrier`:用于组内子线程的屏障同步,确保所有子线程在执行特定操作前达到同一位置。
2. `have_created_team`:记录线程是否曾经作为团队父线程创建过并行域。
3. `num_children`:当前线程的子线程数量。
4. `workfunc`:子线程执行的函数指针。
5. `workshare`:工作共享的数据结构,某些字段可能需要volatile以应对子线程的窥探行为。
6. `copyprivate`:用于处理copyprivate数据,线程拥有数据并供其他子线程获取。
7. `parent`:指向父线程的EECB指针。
8. `thread_num`:线程在团队中的唯一标识号。
9. `num_siblings`:线程团队中的线程总数。
10. `level`:表示线程所在的并行层次。
11. `shared_data`:指向当前函数的共享数据结构。
12. `sdn`:获取共享数据的来源,通常来自父线程,但在false parallel区域中,来自自身。
13. `mynextNWregion`:非volatile变量,仅由当前线程使用。
14. `chunklb`:当前块的起始迭代,每次执行新块时更改,用于ordered Begin指令。
15. `nowaitregion`:标记当前区域是否为NOWAIT区域。
OpenMP的编译过程涉及将OpenMP编导指令转换为操作系统线程库的操作,主要关注并行域管理、任务分配、同步以及变量数据环境的处理。这涉及到词法分析、语法分析、抽象语法树(AST)构造等编译过程的基本步骤。OpenMP的实现需要理解和掌握这些原理,以便正确地调度线程,管理和同步并行任务,并处理共享和私有变量的状态。
本书“OpenMP编译原理及实现技术”分为三篇,涵盖了并行计算基础、OpenMP编译器工作原理和实现技术,以及实践应用。它适用于对OpenMP编译技术感兴趣的研究人员和学生,提供了从理论到实践的深入学习材料。书中以开源编译器OMPi为例,详细剖析了OpenMP的编译过程,有助于读者理解并行语言编译技术,提升编程和实践能力。
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吴雄辉
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