混合組裝和Fortran語言加上並行（OpenMP的）

Question

我與時下follwoing試驗：

global func_ 
func_: 
    push rbp 
    mov rbp, rsp 

    mov rax,[rdi] 
    mov rbx,[rsi] 

    cmp rbx,1 
    je done 
    dec rbx 

    mov rsi,1 
loop1: 
    shl rsi, 1 
    dec  rbx 
    jnz  loop1 

    or rax,rsi 
    mov [rdi],rax 

    mov rcx,15 
    mov rax,11 
    movq xmm1,rcx 
    movq xmm0, rax 
    xorpd xmm0, xmm1 

    movq rax, xmm0 
    mov [rdi],rax 


    mov rsp, rbp 
    pop rbp 
    ret 

done: 

    or rax,1 
    mov [rdi],rax 
    mov rsp, rbp 
    pop rbp 
    ret 

代碼到目前爲止並沒有真正有意義，我將需要使用XMM []（128按位操作），這彙編代碼應該被編譯成一個對象，並鏈接到Fortran代碼，我會：

! Compile: 
!gfortran -c testassembly.F90; 
!nasm -f elf64 assembly_func.asm; 
!gfortran -o run testassembly.o assembly_func.o; 
!./run 

a = 10 
b = 4 
call func(a,b) 

到現在爲止一切都非常清楚，現在會發生什麼，如果我對如。 OpenMP平行我的代碼，即：

!$omp do schedule(dynamic,1) 
a = 10 
b = 4 
call func(a,b) 
!$omp end do 

換句話說，彙編中的寄存器是物理存在嗎？或者他們將以某種方式對OpenMP線程本地化？如果他們分享，競爭條件和類似情況如何？

我希望我已經夠清楚了。

Answer 1

每個線程都有自己的一組寄存器。在線程在單獨的內核上執行的情況下，這很明顯，因爲每個內核都包含一組完整的寄存器。當多個線程共享相同的物理內核時，用戶可見寄存器的狀態在執行切換到另一個線程時保存，然後在執行切換回原始線程（上下文保存/恢復）時稍後恢復，從而給人一種錯覺，即每個線程都專門在寄存器上運行。

至於這些寄存器的物理存在性，現代x86 CPU在它們的核心中沒有固定單元，稱爲RAX，RBX等。它們從舊的RISC概念借用，而它們擁有大量的寄存器稱爲寄存器文件（實際上，現代x86 CPU基本上都是RISC內核，每個CISC指令被拆分爲一組稱爲微操作核的簡單操作）。通過稱爲寄存器重命名的過程，該文件中的每個寄存器都可以用作RAX。這例如允許獨立指令並行執行，即使它們使用相同的寄存器，例如，

mov [rdi], rax 
xor rax, rax 

在這種情況下，第二指令具有在第一個自rax內容被簡單地被覆蓋沒有數據相關性。但是如果有一個RAX寄存器，那麼在第二條指令使用RAX之前，CPU必須首先完成第一條指令的寫到存儲器階段。通過寄存器重命名，第二條指令只需從文件中寫入另一個寄存器，然後從該文件起RAX。