函数结果的 OpenMP Fortran 位置

Question

编辑：我添加了一些输出和 link github 上的代码。

我尝试使用 OpenMP 在 Fortran 中编写有限差分函数，但 ifort (15.0.1 20141023) 和 gfortran (4.8.5 20150623) 之间的行为似乎有所不同。该代码按顺序运行良好。

事实上，该函数的结果似乎与 gfortran 共享，我不太了解它如何与 ifort 一起工作。

下面的代码适用于 gfortran (-g -O3 -fopenmp)：所有线程都使用相同的 fd 位置，这是我的函数的结果。

但是用ifort(-g -O3 -traceback -heap-arrays)，好像不是这样的

我不太了解OpenMP规范，我没有找到与函数结果的属性相关的内容。

最后，valgrind 运行 gfortran 很好，但是 return ifort 有很多错误

我是不是漏掉了什么？

program test 

!$ use OMP_lib
use iso_fortran_env
implicit none


integer :: x,y
integer,parameter :: Nbx = 1000, Nby = 1000
real(real64), dimension(Nbx,Nby) :: trucAD=0, trucD=0
real(real64) :: dx=1

!$OMP PARALLEL 

!$OMP DO
do y=1,Nby
do x=1,Nbx
    trucAD(x,y) = x*dx
enddo
enddo
!$OMP END DO

trucD = dfonc2dxd(trucAD,Nbx,Nby,dx)

!$OMP SINGLE

write(*,*) 'Reference result =====>    ', Nbx*Nby*dx
write(*,*) 'Result per threads:'
!$OMP END SINGLE


!$OMP CRITICAL
!$ write(*,*) '#t: ',omp_get_thread_num(), 'test: ', sum(trucD)
!$OMP END CRITICAL


!$OMP END PARALLEL
contains


function dfonc2dxd(foncad,DimX, DimY,da) result(fd)
        implicit none
        integer, intent(in) :: DimX, DimY
        real(real64), dimension(DimX,DimY) :: fd
        real(real64), dimension(DimX,DimY), intent(in) :: foncad
        real(real64),intent(in) :: da
        integer :: qq , ii , xx
real(real64), dimension(11,5), parameter :: coef_diff5dc = reshape((/&
-2.391602219538d0,  5.832490322294d0, -7.650218001181d0, 7.907810563576d0, -5.922599052629d0,  3.071037015445d0,& 
-1.014956769726d0,  0.170022256519d0,  0.002819958377d0,-0.004791009708d0, -0.000013063429d0,&

-0.180022054228d0, -1.237550583044d0,  2.484731692990d0,-1.810320814061d0,  1.112990048440d0, -0.481086916514d0,& 
 0.126598690230d0, -0.015510730165d0,  0.000021609059d0, 0.000156447570d0, -0.000007390277d0,&

 0.057982271137d0, -0.536135360383d0, -0.264089548965d0, 0.917445877604d0, -0.169688364841d0, -0.029716326170d0,&
 0.029681617641d0, -0.005222483773d0, -0.000118806260d0,-0.000118806260d0, -0.000020069730d0,&

-0.013277273810d0,  0.115976072920d0, -0.617479187931d0,-0.274113948204d0,  1.086208764653d0, -0.402951626982d0,&
 0.131066986242d0, -0.028154858354d0,  0.002596328316d0, 0.000128743150d0,  0.000000000000d0,&

 0.016756572303d0, -0.117478455239d0,  0.411034935097d0,-1.130286765151d0,  0.341435872099d0,  0.556396830543d0,&
-0.082525734207d0,  0.003565834658d0,  0.001173034777d0,-0.000071772607d0, -0.000000352273d0 /)               &
 ,shape(coef_diff5dc),order=(/1,2/))
real(real64),dimension(5),parameter::coef_diff=(/0.872756993962667d0,-0.286511173973333d0,0.09032000128000002d0,&
                                                 -0.020779405824000d0,0.0024845946880000d0/)
        real(real64) :: unsda
        unsda = 1.0d0/da

!$OMP SINGLE
!$ write(*,*) 'Location of fd for every threads'
!$OMP END SINGLE

!$ write(*,*) omp_get_thread_num(), loc(fd)
!$OMP BARRIER

!$OMP DO SCHEDULE(STATIC)
do qq = 1, DimY

!calcul des points centrés
        do ii=6, DimX-5
                fd(ii,qq) = 0
                do xx=1, 5
                      fd(ii,qq) = fd(ii,qq) + coef_diff(xx)*(foncad(ii+xx,qq) - foncad(ii-xx,qq))
                enddo
                fd(ii,qq) = unsda * fd(ii,qq) 
        enddo

! calcul des points décentrés
       do ii=1,5  !points avant
               fd(ii,qq) = 0 
               do xx=1, 11
                       fd(ii,qq) = fd(ii,qq) + coef_diff5dc(xx,ii)*foncad(xx,qq)        
               enddo
               fd(ii,qq) = unsda*fd(ii,qq) 
       enddo
       do ii = DimX, DimX-4,-1   !points arriere
               fd(ii,qq) = 0
               do xx=1, 11
                        fd(ii,qq) = fd(ii,qq) - coef_diff5dc(xx,DimX-ii+1)*foncad(DimX-xx+1,qq)
                enddo
                fd(ii,qq) = unsda * fd(ii,qq) 
        enddo
    enddo
    !$OMP END DO
    end function dfonc2dxd


    end program test

当我使用 gfortran 时，我得到：

Location of result fd, for every threads
       4              6304000
       3              6304000
       0              6304000
       2              6304000
       1              6304000
 Reference=====>       1000000.0000000000     
 Result per threads:
 #t:            4 test:    1000000.0000000000     
 #t:            2 test:    1000000.0000000000     
 #t:            3 test:    1000000.0000000000     
 #t:            1 test:    1000000.0000000000     
 #t:            0 test:    1000000.0000000000

所有线程在 fortran 函数中处理相同的结果，结果似乎是正确的。没有 valgrind 警告。

当我尝试使用 ifort 时：

Location of result fd, for every threads
       0        47402661998608
       3        47402629984272
       2        47402645991440
       1        47402637987856
       4        47402653995024
 Reference=====>       1000000.00000000     
 Result per threads:

并且已锁定。每个线程的结果位置不同。使用 valgrind，我得到了大量的错误日志。我把它放在 github 上： https://github.com/Hilid/test_OMP/blob/master/logval.txt

Answer 1

我认为 loc(fd) 没有任何用处。它可以是内存中任何位置的临时变量（可能是堆栈），或者通过一些 return 值优化，它可以是它被分配给的实际变量。但前提是它被分配给一个变量。我认为 OpenMP 在这方面没有太大变化。

这段代码让我怀疑存在竞争条件，不是多个线程写入同一个共享变量吗？

!$OMP PARALLEL 
...
trucD = dfonc2dxd(trucAD,Nbx,Nby,dx)

函数结果的 OpenMP Fortran 位置

OpenMP Fortran location of function result

fortran

openmp

gfortran

intel-fortran