Opzione allineata OpenMP 4?

Question

Ho avuto una domanda sulla nuova opzione allineata in OpenMP. Questo è nel contesto del suo utilizzo con #pragma omp simd aligned(a:n)

Dire che ho un array di numeri interi che ho allocato usando posix_memalign quindi so che l'array si avvia diciamo un limite di 32 byte. Ora diciamo che voglio quadrare ogni valore in quell'array. Posso dire ...

int* array = { some array of length len aligned to 32 bytes }; 
#pragma omp simd aligned(array:32) 
for(int i = 0; i < len; i++) 
    array[i] *= array[i]; 

È un presupposto sicuro? Oppure allineato implica anche che il tipo di dati delle dimensioni che sto usando (int) nell'array è un multiplo di 32 byte? Un po 'come come l'attributo ((allineato (32)) in gcc farà il tipo di larghezza di almeno 32 byte.

Answer 1

Per assicurarsi che ci siamo capiti, supponiamo che il tuo array è infatti 256bit allineato (che è equivalente al tuo allineamento di 32 byte)

Quindi, sì, il tuo #pragma omp simd aligned(array:32) è sicuro, indipendentemente dalla lunghezza dell'array o dalla dimensione del tipo dell'array. L'unica cosa che conta è l'indirizzo indicato da il "puntatore" utilizzato per fare riferimento all'array

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EDIT: Mi sono reso conto che la mia risposta, anche se corretta, era un po 'secca dato che ero solo io a rispondere, ma senza alcun supporto "ufficiale" per questo. Quindi, ecco alcuni stralci della norma per sostenere la mia risposta:

Dal OpenMP 4.0 standard §2.8.1:

[C/C++: La clausola allineato dichiara che l'oggetto a cui ogni punti di voci di elenco è allineato al numero di byte espressi nel parametro facoltativo della clausola allineata.]

Il parametro facoltativo della clausola allineata, allineamento, deve essere un'espressione intera positiva costante di . Se non è specificato alcun parametro opzionale , si presuppongono gli allineamenti predefiniti definiti dall'implementazione per le istruzioni SIMD sulle piattaforme di destinazione.

[...]

[C: il tipo di voci di elenco che appaiono nella clausola deve essere allineato array o puntatore.]

[C++: il tipo di voci di elenco che appare nella clausola deve essere allineato array, puntatore, il riferimento a matrice, o il riferimento a puntatore.]

Come si può vedere, non ci sono ipotesi sul tipo di dati puntati o referenziati dalla variabile utilizzata all'interno della clausola aligned. L'unica ipotesi è che l'indirizzo del segmento di memoria puntato sia allineato al parametro opzionale o ad alcuni "allineamenti predefiniti definiti dall'implementazione" (che BTW mi incoraggia fortemente a dare sempre questo parametro opzionale poiché non ho idea di cosa sia questo il valore predefinito definito dall'implementazione potrebbe essere, e più precisamente, se sarò sicuro che il mio array sia allineato in questo modo).

Answer 2

aligned(ptr:n) indica al compilatore che la matrice dietro ptr inizia da un indirizzo allineato a n byte. Ciò aiuta il compilatore a decidere come vettorizzare in modo ottimale il ciclo. Dal momento che molte unità vettoriali richiedono che i carichi vettoriali e gli archivi siano allineati, se il compilatore non può inferire l'allineamento dei dati al momento della compilazione, deve generare un codice runtime che controlli l'allineamento e alla fine esegua le porzioni non allineate del ciclo (sia sul inizio e alla fine dello spazio di iterazione) usando le istruzioni scalari. Questi controlli richiedono molto tempo, soprattutto in termini di lunghezze di array più piccole. Se il corretto allineamento è noto al momento della compilazione, il compilatore può emettere direttamente le operazioni scalari necessarie. Con AVX-512 (Intel Xeon Phi) i carichi e gli store non allineati vengono eseguiti utilizzando il mascheramento e fornendo l'allineamento corretto consente al compilatore di emettere direttamente le istruzioni mascherate come necessario invece di calcolare le maschere in fase di esecuzione.