Directiva Critical
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A veces es necesario que una parte del código paralelo sea ejecutada por los hilos de uno a uno, para evitar una condición de carrera al actualizar una variable compartida. Un único hilo entra a la región crítica y los demás esperan hasta que ese hilo salga de ella. El hilo que termina no espera al final de la región crítica sino que continúa hasta la siguiente barrera.
Sintaxis básica
#pragma omp parallel
{
<parallel region code>
#pragma omp critical
{ // enter one by one
<critical code>
} // no barrier here
<parallel region code>
} // implicit barrier here
Ejemplo 1
Vamos a contar cuántos hilos entran a la región crítica:
#include <stdio.h>
#include <omp.h>
int main(){
int m = omp_get_thread_num();
printf("master thread=%d in serial region\n", m);
int count = 0;
#pragma omp parallel
{
int t = omp_get_thread_num();
printf("thread=%d in parallel region\n", t);
#pragma omp critical
{
int s = omp_get_thread_num();
printf("thread=%d in critical region\n", s);
count++;
printf("thread_count=%d\n", count);
}
printf("thread=%d says goodbye\n", t);
} // implicit barrier here
printf("master thread=%d in serial region\n", m);
}
¿Cómo compilar?
clang -fopenmp -I/home/user/llvm/llvm-build/projects/openmp/runtime/src/
-o critical-000 critical-000.c
¿Cómo ejecutar?
./critical-000
Salida
master thread=0 in serial region
thread=0 in parallel region
thread=1 in parallel region
thread=0 in critical region
thread_count=1
thread=0 says goodbye
thread=3 in parallel region
thread=2 in parallel region
thread=1 in critical region
thread_count=2
thread=1 says goodbye
thread=3 in critical region
thread_count=3
thread=3 says goodbye
thread=2 in critical region
thread_count=4
thread=2 says goodbye
master thread=0 in serial region
Cada hilo entra a la sección crítica solo y actualiza el contador. La región crítica garantiza que el contador sea 4.
Ejemplo 2
Ahora vamos a contar cuántos hilos entran a la región no crítica:
#include <stdio.h>
#include <omp.h>
int main(){
int m = omp_get_thread_num();
printf("master thread=%d in serial region\n", m);
int count = 0;
#pragma omp parallel
{
int t = omp_get_thread_num();
printf("thread=%d in parallel region\n", t);
{
int s = omp_get_thread_num();
printf("thread=%d in non-critical region\n", s);
count++;
printf("thread_count=%d\n", count);
}
printf("thread=%d says goodbye\n", t);
} // implicit barrier here
printf("master thread=%d in serial region\n", m);
}
¿Cómo compilar?
clang -fopenmp -I/home/user/llvm/llvm-build/projects/openmp/runtime/src/
-o critical-001 critical-001.c
¿Cómo ejecutar?
./critical-001
Salida
master thread=0 in serial region
thread=0 in parallel region
thread=0 in non-critical region
thread_count=1
thread=1 in parallel region
thread=1 in non-critical region
thread_count=2
thread=1 says goodbye
thread=3 in parallel region
thread=3 in non-critical region
thread=0 says goodbye
thread=2 in parallel region
thread=2 in non-critical region
thread_count=4
thread=2 says goodbye
thread_count=3
thread=3 says goodbye
master thread=0 in serial region
Los hilos pueden entrar a la sección no crítica sin restricciones y todos pueden actualiza el contador. No hay garantía de que el contador al final sea 4.
Preguntas
- ¿Con qué otro nombre se puede describir la funcionalidad de la directiva critical?
- Modifica el programa de tal manera que la mitad de los hilos decrementen el contador y la otra mitad lo incrementen.
- ¿Qué valor tiene el contador al final del programa?
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