OpenMP for beginners

OpenMP for Beginners
김우현
SSM 24-1
- OpenMP tutorial -

Contents
1. Introduction……………………………………
2. Project Environment ………………………
3. Components of OpenMP …………………
4. Creating Threads……………………………
5. Data Scope Attribute………………………
6. For loop…………………………………………
7. Synchronization ……………………………
8. Reduction………………………………………
9. Reference………………………………………
10. Final Practice…………………………………
※ 단계별 소스코드 예제를 구현하면서 진행
2018-01-10OMP tutorial for Samsung Software Membership, 24-1 김우현
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~ 8min
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~45min
~52min
~75min
~85min
~90min

 쓰레드 단위의 공유 메모리 다중 처리 프로그래밍 API
- 일련의 작업 처리를 위한 데이터들을 어떻게 분배할 것인가?
• Shared Memory
- 다수의 코어가 하나의 전역 메모리 공간을 사용
- 코어 간 데이터 수정, 공유에 대해 적은 비용부담
• Distributed Memory
- 각 코어마다 자신만의 지역 메모리 공간을 사용
3
1. Introduction
1.1. OpenMP(Open Multi-Processing) ?

4
1. Introduction
1.2. Evolution of Intel Processor

5
1. Introduction
1.2. Evolution of Intel Processor

6
1. Introduction
1.3. Parallel Programming API/languages

멀티 쓰레드 기반의 공유 메모리 병렬 프로그래밍
새로운 프로그래밍 언어가 아니다.
이미 작성된 순차적 프로그램에 적용할 수 있다.
7
1. Introduction
1.4. What is OpenMP ?

OpenMP는 사실상의 성숙한 표준
성능, 이식성, 확장성 ↑
병렬화를 위한 소스코드가 적다.
- 간결한 Serial code를 유지할 수 있다.
8
1. Introduction
1.5. Why OpenMP ?

컴파일러 지시
- #pragma omp parallel
런타임 라이브러리
- get_omp_thread_num();
환경 변수
- $ export OMP_NUM_THREADS = 4
9
1. Introduction
1.6. Consist

10
2. Project Environment
2.1. Visual Studio 2010

11

12

13

14

15
2.2. GCC/ICC …
Compile 시 다음의 옵션 추가
$ gcc –fopenmp
$ icc -openmp

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3. Hello world !
3.1. Consist of OpenMP
< Serial code “1_hello_serial.c”>
1_hello.c

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4. Create Threads
4.1. Create Threads 2_createThreads.c

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4. Create Threads
4.2. Runtime Libraries related to Thread
Function : omp_~()
omp_get_num_procs() 코어 수 반환
omp_set_num_threads(integer) 사용할 쓰레드 수 설정
omp_get_max_threads() 현재 문맥에서의 가용 쓰레드 수
omp_get_thread_num() 현재 문맥에서의 쓰레드 수
omp_get_num_threads() 자신의 쓰레드 ID
3_threadLibraries.c

19
5. Data Scope Attribute
shared(=>default)
private
firstprivate

20
5.1. Data Scope Attribute
Shared Memory
4_dataScope1.c

21
5.1. Data Scope Attribute 4_dataScope1.c
tid
tid = omp_get_thread_num();
Sleep(1);
printf(“I am %d (tid=%d) n”, omp_get_thread_num(), tid);
1
3
2
4
sleep
sleep
sleep
sleep
print
print
print
print

22

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#pragma omp parallel
{
int tid = omp_get_thread_num();
}

24
5.2. private 4_dataScope2.c

25
5.2. private 4_dataScope2.c
int tid;
#pragma omp parallel private(tid)
{
}

26
5.3. firstprivate 4_dataScope3.c
int tid = -1;
int i = 10;
#pragma omp parallel private(tid) firstprivate(i)
{
printf(“tid:%d, i:%d”, tid, i);
}
-1

27
5.4. shared 4_dataScope4.c

28
5.5. practice 4_dataScope4.c

29
6. For loop
6. For loop
‘for’directive
#private omp for

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6. For loop
6.1. for loop 5_loop1.c

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6. For loop

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6. For loop

33
6. For loop

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7. Synchronization
7. Synchronization
Barrier
Critical
Atomic

35
7. Synchronization
7.1. barrier 6_sync0.c

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7. Synchronization
7.2. critical, atomic 6_product_serial.c
6_sync1.c
6_sync2.c
6_sync3.c
6_sync4.c

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7. Synchronization
7.3. critical example Break time

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8. Reduction
8.1. Reduction 7_reduction.c

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8. Reduction
8.1. Reduction 7_reduction.c

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8. Reduction
8.2. Reduction operator

41
8. Reduction
8.3. Reduction examples

42
9. Reference
http://edu.ksc.re.kr
http://www.openmp.org
http://www.compunity.org
https://computing.llnl.gov/tutorials/openMP/
http://www.citutor.org
http://docs.oracle.com/cd/E19422-01/819-3694/
resources.c

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Contest
http://hpcschool.kr/ksc2014/
[9.29~9.30]
Registration
7.14~8.24

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10. Final Practice
Q1-serial.c
- 코드를 gcc를 통해 컴파일
- OpenMP를 통해 병렬화
Q1-serial.c

45
Thank you.
Q & A

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