OpenMP: алгоритм суммирования префиксов

Я пытаюсь реализовать алгоритм суммы префиксов в C с использованием OpenMP, и я застрял.

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <omp.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    int p = 5;
    int X[5] = { 1, 5, 4, 2, 3 };
    int* Y = (int*)malloc(p * sizeof(int));

    for (int i = 0; i < p; i++)
        printf("%d ", X[i]);
    printf("\n");

    Y[0] = X[0];

    int i;
    #pragma omp parallel for num_threads(4)
    for (i = 1; i < p; i++)
        Y[i] = X[i - 1] + X[i];

    int k = 2;
    while (k < p)
    {
        int i;
        #pragma omp parallel for
        for (i = k; i < p; i++)
            Y[i] = Y[i - k] + Y[i];
        k += k;
    }

    for (int i = 0; i < p; i++)
        printf("%d ", Y[i]);
    printf("\n");

    system("pause");
    return 0;
}

Что должен делать этот код?

Input numbers are in X,
output numbers are (prefixes) in Y
and the number count is p.

X = 1, 5, 4, 2, 3

Этап I.

Y[0] = X[0];

Y[0] = 1

II этап.

int i;
#pragma omp parallel for num_threads(4)
for (i = 1; i < p; i++)
    Y[i] = X[i - 1] + X[i];

Пример:

Y[1] = X[0] + X[1] = 6
Y[2] = X[1] + X[2] = 9
Y[2] = X[2] + X[3] = 6
Y[4] = X[3] + X[4] = 5

III этап.(где я застрял)

int k = 2;
while (k < p)
{
    int i;
    #pragma omp parallel for
    for (i = k; i < p; i++)
        Y[i] = Y[i - k] + Y[i];
    k += k;
}

Пример:

k = 2
Y[2] = Y[0] + Y[2] = 1 + 9 = 10
Y[3] = Y[1] + Y[3] = 6 + 6 = 12
Y[4] = Y[2] + Y[4] = 10 + 5 = 15

Над 10 + 5 = 15 должно быть 9 + 5 = 14, но Y[2] было перезаписано другим потоком. Я хочу использовать то Y[2], что было до начала цикла for.

Пример:

k = 4
Y[4] = Y[0] + Y[4] = 1 + 15 = 16

Результат:1, 6, 10, 12, 16. Ожидаемый хороший результат:1, 6, 10, 12, 15.

Если у вас есть компилятор OpenMP 5.0, вам не нужно делать ничего из этого, так как OpenP 5.0 имеет директиву "scan"... (Раздел 2.9.6 на стр. 132 стандарта, который вы можете загрузить с openmp.org, если будете следовать твой нос).

Jim Cownie 12.04.2019 10:29
Стоит ли изучать PHP в 2023-2024 годах?
Стоит ли изучать PHP в 2023-2024 годах?
Привет всем, сегодня я хочу высказать свои соображения по поводу вопроса, который я уже много раз получал в своем сообществе: "Стоит ли изучать PHP в...
Поведение ключевого слова "this" в стрелочной функции в сравнении с нормальной функцией
Поведение ключевого слова "this" в стрелочной функции в сравнении с нормальной функцией
В JavaScript одним из самых запутанных понятий является поведение ключевого слова "this" в стрелочной и обычной функциях.
Приемы CSS-макетирования - floats и Flexbox
Приемы CSS-макетирования - floats и Flexbox
Здравствуйте, друзья-студенты! Готовы совершенствовать свои навыки веб-дизайна? Сегодня в нашем путешествии мы рассмотрим приемы CSS-верстки - в...
Тестирование функциональных ngrx-эффектов в Angular 16 с помощью Jest
В системе управления состояниями ngrx, совместимой с Angular 16, появились функциональные эффекты. Это здорово и делает код определенно легче для...
Концепция локализации и ее применение в приложениях React ⚡️
Концепция локализации и ее применение в приложениях React ⚡️
Локализация - это процесс адаптации приложения к различным языкам и культурным требованиям. Это позволяет пользователям получить опыт, соответствующий...
Пользовательский скаляр GraphQL
Пользовательский скаляр GraphQL
Листовые узлы системы типов GraphQL называются скалярами. Достигнув скалярного типа, невозможно спуститься дальше по иерархии типов. Скалярный тип...
1
1
627
2
Перейти к ответу Данный вопрос помечен как решенный

Ответы 2

Ответ принят как подходящий

Above the 10 + 5 = 15 should be 9 + 5 = 14, but the Y[2] was overwritten by another thread. I want to use that Y[2] what was before the for-loop started.

С OpenMP вам всегда нужно учитывать, подходит ли ваш код для последовательного случая с одним потоком, потому что

  1. Это может на самом деле работать таким образом, и
  2. Если она некорректна последовательно, то она практически наверняка будет некорректна и как параллельная программа.

Ваш код не является правильным последовательно. Кажется, вы можете исправить это, запустив проблемный цикл назад, от i = p - 1 к k, но на самом деле этого недостаточно для параллельной работы.

Лучше всего, по-видимому, накапливать ваши частичные результаты в массиве, отличном от результатов предыдущего цикла. Например, вы можете переключаться между X и Y в качестве источника данных и результата, при этом небольшой указатель будет возиться, чтобы смазать итерационные колеса. Или вы можете сделать это немного проще, используя 2D-массив вместо отдельных X и Y.

ОБНОВЛЕНИЕ для Этапа III.

int num_threads = 8;
int k = 2;
while (k < p)
{
    #pragma omp parallel for ordered num_threads(k < num_threads ? 1 : num_threads)
    for (i = p - 1; i >= k; i--)
    {
        Y[i] = Y[i - k] + Y[i];
    }
    k += k;
}

Приведенный выше код решил мою проблему. Теперь он работает параллельно, за исключением первых нескольких раундов.

Другие вопросы по теме