OpenMP編程總結表

 

    本文對OpenMP 2.0的所有語法——Macro（宏定義）、Environment Variables（環境變量）、Data Types（數據類型）、Compiler Directives（編譯指導語句）、Run-time Library Functions（庫函數）的含義用表格進行總結，以便於快速使用OpenMP。若是想詳細瞭解表格中項的含義，或者想要看一些實例，請參閱個人另外一篇博文：OpenMP共享內存並行編程詳解。

 

1. Macro

_OPENMP

 

2. Environment Variables

Environment Variables	Description
OMP_SCHEDULE	「#pragma omp [parallel] for schedule(runtime)」時 C++ for屢次迭代劃分到多個線程的方式，取值："static[,chunk_size]", "dynamic [,chunk_size]", "guided[,chunk_size]"
OMP_NUM_THREADS	默認線程數，取值：number
OMP_DYNAMIC	默認是否使能動態調整線程數，取值："TURE", "FALSE"
OMP_NESTED	默認是否使能並行嵌套（使能後須要實現支持），取值："TURE", "FALSE"

 

3. Data Types

Data Types	Description
omp_lock_t	記錄lock的狀態
omp_nest_lock_t	記錄lock的狀態，還有嵌套層數

 

4. Compiler Directives

Directive/syntax
Description	Clauses(optional)
#pragma omp parallel [clause[ [, ]clause] ...] new-line     structured-block
定義一個parallel region，該parallel region將被多個線程並行執行	if(scalar-expression)：條件並行化 num_threads(integer-expression)：設置線程數 private, firstprivate, shared, default, reduction, copyin見表末
#pragma omp for [clause[[,] clause] ... ] new-line     for-loop
將C++ for循環的屢次迭代劃分給多個線程（C++ for需符合必定限制），塊末尾隱含一個barrier	ordered：配合ordered directive使用 schedule(kind[,chunk_size])：C++ for屢次迭代的劃分方式，參數：static[,chunk_size], dynamic[,chunk_size], guided[,chunk_size], runtime nowait：禁止隱含的barrier private, firstprivate, lastprivate, reduction見表末
#pragma omp sections [clause[[,] clause] ...] new-line {     [#pragma omp section new-line]         structured-block     [#pragma omp section new-line         structured-block ]     ... }
定義包含多個section塊的代碼區，這些section塊將被多個線程並行執行，section塊用section定義，塊末尾隱含一個barrier	nowait：禁止隱含的barrier private, firstprivate, lastprivate, reduction見表末
#pragma omp single [clause[[,] clause] ...] new-line     structured-block
代碼將僅被一個線程執行，具體是哪一個線程不肯定，塊末尾隱含一個barrier	nowait：禁止隱含的barrier private, firstprivate, copyprivate見表末
#pragma omp parallel for [clause[[,] clause] ...] new-line     for-loop
同只含一個for directive 的parallel region	Parallel和for的clauses，除nowait外
#pragma omp parallel sections [clause[[,] clause] ...] new-line {     [#pragma omp section new-line]         structured-block     [#pragma omp section new-line         structured-block ]     ... }
同只含一個sections directive 的parallel region	Parallel和sections的clauses，除nowait外
#pragma omp master new-line     structured-block
代碼將僅被主線程執行，塊末尾沒有隱含的barrier
#pragma omp critical [(name)] new-line     structured-block
定義一個臨界區，保證同一時刻只有一個線程訪問臨界區
#pragma omp barrier new-line
定義一個同步，全部線程都執行到該行後，全部線程才繼續執行後面的代碼
#pragma omp atomic new-line     expression-stmt
變量將被原子的更新，expression-stmt需是 a++, a--, ++a, --a, a?=expr 之一，其中 ? 能夠爲 +, *, -, /, &, ^, |, <<, >>
#pragma omp flush [(variable-list)] new-line
全部線程對全部共享對象具備相同的內存視圖（view of memory），例如，確保將變量的新值寫回內存或從內存讀取，而不是使用之前讀到寄存器或緩存中的值
#pragma omp ordered new-line     structured-block
使用在有ordered clause的for directive（或parallel for）中，代碼將被按迭代次序執行（像串行程序同樣）
#pragma omp threadprivate(variable-list) new-line
將全局或靜態變量聲明爲線程私有的。
Data-Sharing Attribute Clauses
private(variable-list)：每一個線程有一個變量的私有副本，調用默認構造函數初始化 可用於的directives：parallel, for, sections, single firstprivate(variable-list)：private基礎上，拷貝共享變量值初始化線程私有副本 可用於的directives：parallel, for, sections, single lastprivate(variable-list)：private基礎上，將執行最後一次迭代（for）或最後一個section塊（sections）的線程的私有副本拷貝到共享變量 可用於的directives：for, sections shared(variable-list)：聲明變量爲線程間共享，相對於private 可用於的directives：parallel default(shared|none)：參數shared同於將全部變量用share clause定義，參數none指示對沒有用private, shared, reduction, firstprivate, lastprivate clause定義的變量報錯 可用於的directives：parallel reduction(op:variable-list)：定義對變量進行歸約操做 可用於的directives：parallel, for, sections copyin(variable-list)：讓threadprivate聲明的變量的值和主線程的值相同 可用於的directives：parallel copyprivate(variable-list)：不一樣線程中的私有變量的值在全部線程中共享 可用於的directives：single

 

5. Run-time Library Functions

    要使用這些函數，須要 #include<omp.h> 。

Function	Description
Execution Environment Functions
void omp_set_num_threads(int);	設置默認parallel region的線程數
int omp_get_num_threads();	返回該函數所在parallel region的線程數
int omp_get_max_threads();	返回值等於或大於該函數所在處的未使用num_threads clause的parallel region的線程數，一般這個最大數量由omp_set_num_threads()或OMP_NUM_THREADS環境變量決定
int omp_get_thread_num();	返回線程編號，主線程編號爲0
int omp_get_num_procs();	返回可用處理器數（通常等於CPU物理核心數）
int omp_in_parallel();	若是在parallel region內，則返回非0（通常爲1），不然返回0
void omp_set_dynamic(int);	設置是否使能運行時動態調整parallel region的線程數，非0使能，0不使能
int omp_get_dynamic();	當前使能運行時動態調整parallel region的線程數，返回非0（通常爲1），不然返回0
void omp_set_nested(int);	設置是否使能並行嵌套，非0使能，0不使能（若使能須要實現支持）
int omp_get_nested();	當前使能並行嵌套，返回非0（通常爲1），不然返回0
Lock Functions
void omp_init_lock(omp_lock_t*);		初始化一個簡單Lock
void omp_destroy_lock(omp_lock_t*);		刪除一個簡單Lock
void omp_set_lock(omp_lock_t*);		等待直到Lock可用，而後鎖上該Lock
void omp_unset_lock(omp_lock_t*);		釋放該Lock使其可用
void omp_test_lock(omp_lock_t*);		測試當前Lock，若可用返回非0，不然返回0
void omp_init_nest_lock(omp_nest_lock_t*);		初始化一個可嵌套Lock
void omp_destroy_nest _lock(omp_nest_lock_t*);		刪除一個可嵌套Lock
void omp_set_nest _lock(omp_nest_lock_t*);		等待直到可嵌套Lock可用，而後鎖上該可嵌套Lock
void omp_unset_nest _lock(omp_nest_lock_t*);		釋放該可嵌套Lock使其可用
void omp_test_nest _lock(omp_nest_lock_t*);		測試當前可嵌套Lock，若可用返回非0，不然返回0
Timing Routines
double omp_get_wtick();	返回CPU時鐘週期，以秒爲單位
double omp_get_wtime();	返回從起始計時點開始逝去的時間，以秒爲單位

 

6. 參考文獻

wikipedia關於OpenMP條目

OpenMP 2.0 Specification

MSDM上關於OpenMP條目

《MPI與OpenMP並行程序設計（C語言版）》第17章，Michael J. Quinn著，陳文光等譯，清華大學出版社，2004