Quelle est la différence entre atome et de la critique en OpenMP?

En OpenMP, tous les sans nom sections critiques sont mutuellement exclusifs.

La différence la plus importante entre critique et atomic atomic peut protéger qu'une seule assignation et vous pouvez l'utiliser avec des opérateurs spécifiques.

Le moyen le plus rapide est ni critique ni atomique. Environ, plus avec de la section critique est 200 fois plus cher que le simple ajout, atomique plus est 25 fois plus cher qu'une simple addition.

L'option la plus rapide (pas toujours le cas) est de donner à chaque fil de son propre compteur et faire réduire opération lorsque vous avez besoin de la somme totale.

Déjà de grandes explications ici. Cependant, on peut plonger un peu plus profond. Pour comprendre la différence essentielle entre la atomique et section critique concepts en OpenMP, nous devons comprendre le concept de de verrouillage premier. Nous allons examiner pourquoi nous avons besoin d'utiliser serrures.

Un programme parallèle est en train d'être exécutée par plusieurs threads. Résultats déterministes qui va arriver si et seulement si nous effectuons synchronisation entre ces threads. Bien sûr, synchronisation entre les threads n'est pas toujours nécessaire. Nous nous référons à ces cas que synchronisation est nécessaire.

Pour synchroniser les threads d'un programme multi-threadé, nous allons utiliser de verrouillage. Lorsque l'accès est nécessaire pour être restreinte que par un seul thread à la fois, de verrouillages entrent en jeu. Le de verrouillage concept de mise en œuvre peuvent varier d'un processeur processeur. Découvrez comment un simple verrou peut travailler à partir d'un algorithme de point de vue.

1. Define a variable called lock.
2. For each thread:
   2.1. Read the lock.
   2.2. If lock == 0, lock = 1 and goto 3    //Try to grab the lock
       Else goto 2.1    //Wait until the lock is released
3. Do something...
4. lock = 0    //Release the lock

L'algorithme peut être mis en œuvre dans le matériel et la langue comme suit. Nous allons être en supposant un seul processeur et d'analyser le comportement des verrous dans la que les. Pour cette pratique, supposons un des processeurs suivants: MIPS, Alpha, BRAS ou Puissance.

try:    LW R1, lock
        BNEZ R1, try
        ADDI R1, R1, #1
        SW R1, lock

Ce programme semble être OK, mais Il ne l'est pas. Le code ci-dessus souffre du problème précédent; synchronisation. A nous de trouver le problème. Supposons que la valeur initiale de la serrure à zéro. Si deux threads d'exécuter ce code, on peut atteindre le SW R1, verrouillage avant l'autre, on lit le de verrouillage variable. Par conséquent, les deux d'entre eux pense que le de verrouillage est gratuit.
Pour résoudre ce problème, il y a un autre enseignement, plutôt que de simples LW et SW. Il est appelé Lecture-modification-Écriture instruction. C'est un complexe d'instruction (composé de subinstructions) qui en assure le acquisition de verrou procédure est effectué uniquement par un unique thread à la fois. La différence de Lecture-modification-Écriture par rapport à la simple Lire et Écrire instructions, c'est qu'il utilise un autre moyen de Chargement et Stockage. Il utilise LL(Charge Liée) à la charge de la serrure variable et SC(Magasin Conditionnelle) pour écrire dans la serrure de la variable. Un supplément de Lien s'Inscrire est utilisée pour assurer la procédure de verrouillage de l'acquisition est faite par un seul thread. L'algorithme est donné ci-dessous.

1. Define a variable called lock.
2. For each thread:
   2.1. Read the lock and put the address of lock variable inside the Link Register.
   2.2. If (lock == 0) and (&lock == Link Register), lock = 1 and reset the Link Register then goto 3    //Try to grab the lock
       Else goto 2.1    //Wait until the lock is released
3. Do something...
4. lock = 0    //Release the lock

Lorsque le lien de registre est remis à zéro, si un autre thread a assumé la serrure pour être libre, il ne sera pas en mesure d'écrire la valeur incrémentée à nouveau le verrou. Ainsi, la simultanéité de l'accès à la de verrouillage variable est acquis.

La principale différence entre critique et atomique vient de l'idée que:

Pourquoi utiliser des verrous (une nouvelle variable) alors on peut utiliser la variable réelle (qui nous sommes en effectuant l'opération), comme un verrouillage variable?

À l'aide d'un nouveau variable pour serrures conduira à section critique, tout en utilisant la réelle variable comme un verrou conduire à atomique concept. La section critique est utile lorsque nous sommes effectuer un grand nombre de calculs (plus d'une ligne) sur la variable réelle. C'est parce que, si le résultat de ces calculs ne parvient pas à être écrite sur la variable réelle, l'ensemble de la procédure doit être répétée pour calculer les résultats. Cela peut conduire à une baisse de performance par rapport à l'attente de la libération du verrou avant d'entrer dans une très-calcul de la région. Ainsi, il est recommandé d'utiliser le atomique directive, chaque fois que vous souhaitez effectuer un calcul unique (x++, x--, + x, - x, etc.) et l'utilisation critique directive lorsque plus de calculs complexes de la région qui est fait par l'intensif section.

atomique est une simple déclaration de la section Critique, c'est à dire vous de verrouillage pour une exécution de l'instruction

section critique est un verrou sur un bloc de code

Un bon compilateur va traduire votre deuxième code de la même manière que la première