並行化fortran 2008系統地「併發」，可能與openmp

Question

fortran 2008 do concurrent構造是一個do循環，告訴編譯器沒有迭代影響任何其他循環。因此可以安全地並行化。

有效例如：

program main 
    implicit none 
    integer :: i 
    integer, dimension(10) :: array 
    do concurrent(i= 1: 10) 
    array(i) = i 
    end do 
end program main 

其中迭代可以以任何順序進行。你可以閱讀更多關於它here。

據我所知，gfortran並不會自動並行處理這些do concurrent循環，而我記得有關這樣做的gfortran-diffusion-list郵件（here）。它只是將它們轉換爲經典的do循環。

我的問題：你知道一種系統並行do concurrent循環？例如用系統 openmp語法？

Answer 1

這並不是那麼容易做到這一點自動。 DO CONCURRENT結構有一個所有頭文件這意味着它可以接受多個循環，索引變量定義和掩碼。基本上，需要更換：

DO CONCURRENT([<type-spec> :: ]<forall-triplet-spec 1>, <forall-triplet-spec 2>, ...[, <scalar-mask-expression>]) 
    <block> 
END DO 

與：

[BLOCK 
    <type-spec> :: <indexes>] 

!$omp parallel do 
DO <forall-triplet-spec 1> 
    DO <forall-triplet-spec 2> 
    ... 
    [IF (<scalar-mask-expression>) THEN] 
     <block> 
    [END IF] 
    ... 
    END DO 
END DO 
!$omp end parallel do 

[END BLOCK] 

（東西方括號中是可選的，基於相應的部件在forall的報頭存在下）

請注意，這不會像並行化一個大循環與<iters 1>*<iters 2>*...獨立迭代一樣有效，這是DO CONCURRENT預計會執行的操作。還要注意，所有頭文件都允許type-spec，它允許在頭文件中定義循環索引，並且需要圍繞BLOCK ... END BLOCK構造中的所有內容來保留語義。您還需要檢查scalar-mask-expr是否存在於所有標題的末尾，如果存在，您還應該將該IF ... END IF置於最內層循環中。

如果您只有DO CONCURRENT正文內的陣列分配，您還可以將其轉換爲FORALL並使用workshare OpenMP指令。這將比上述更容易。

DO CONCURRENT <forall-header> 
    <block> 
END DO 

將成爲：

!$omp parallel workshare 
FORALL <forall-header> 
    <block> 
END FORALL 
!$omp end parallel workshare 

鑑於上述所有，我能想到的唯一系統方式是系統經過你的源代碼，搜索DO CONCURRENT和系統根據報頭和循環體的內容，用上述轉換的構造之一替換它。

編輯：目前不鼓勵使用OpenMP workshare指令。事實證明，至少英特爾Fortran編譯器和GCC在編譯期間通過將它們與OpenMP single指令一起包含在OpenMP workshare指令中的語句和構造中，這些指令沒有帶來任何加速。其他編譯器可能會以不同方式實現，但如果要實現便攜性能，則最好避免使用它。

Answer 2

我不確定你的意思是「系統地並行化併發循環的一種方式」。然而，簡單地parallelise普通do循環使用OpenMP你可以只使用類似：

!$omp parallel private (i) 
!$omp do 
do i = 1,10 
    array(i) = i 
end do 
!$omp end do 
!$omp end parallel 

這是你所追求的？