用于独立任务的 Fortran 和 OpenMP 线程组

Question

我需要使用 OpenMP 运行两个独立的任务。其中一个比另一个更复杂，因此最好分割可用线程，以便更复杂的任务使用更多线程。这两个任务完成后，我需要使用它们的输出。我不完全确定这是否可以用 OpenMP 来完成，所以任何建议都会非常有用。

这是试图说明我需要什么。有两个独立的子例程，具有单独的输入和输出。子例程 mysub2 比 mysub1 更复杂。它有多个嵌套循环，因此有更多线程运行它会带来更多好处。在 6 个线程中，我想同时分配其中 2 个线程执行 mysub1，并将其中 4 个线程分配给 mysub2。获得每个子程序输出 z1 和 z2 后，它们都用于计算 z3。

在这次尝试中，我尝试将线程 0 和 1 分配给任务 1，将其他 4 个线程分配给任务 2。显然，这不会按预期工作，因为它运行 mysub1 两次，mysub2 四次，但我不知道如何实现我需要的。

module mymod
implicit none
contains
    subroutine mysub1(x1,y1,z1)
        ! Element-wise product of vectors
        real,intent(in)    :: x1(:),y1(:)
        real,intent(out)   :: z1(size(x1))
        integer            :: i
        !$omp parallel do private(i)
        do i = 1,size(x1)
            z1(i) = x1(i) * y1(i)
        end do
        !$omp end parallel do
        print *, 'Done with mysub1'
    end subroutine mysub1
    
    subroutine mysub2(x2,y2,z2)
        ! Matrix multiplication
        real,intent(in)    :: x2(:,:),y2(:,:)
        real,intent(out)   :: z2(size(x2,1),size(y2,2))
        integer            :: i,j
        !$omp parallel do private(i,j)
        do i = 1,size(x2,1)
            do j = 1,size(y2,2)
                z2(i,j) = dot_product(x2(i,:), y2(:,j))
            end do
        end do
        !$omp end parallel do
        print *, 'Done with mysub2'
    end subroutine mysub2 
end module mymod


program main
    use omp_lib
    use mymod
    implicit none
    integer           :: tid
    integer,parameter :: m = 2
    integer,parameter :: n = 3
    integer,parameter :: p = 4
    real              :: x1(m),y1(m),z1(m)
    real              :: x2(m,n),y2(n,p),z2(m,p),z3
    
    ! Setting total number of threads to 6
    call omp_set_num_threads(6)
    
    ! Assigning arbitrary values for illustration purposes
    x1 = 1.0
    y1 = 2.0
    x2 = 3.0
    y2 = 4.0    
    
    !$omp parallel private(tid)
        ! Getting thread number
        tid = omp_get_thread_num()
    
        if ((tid == 0) .or. (tid == 1)) then
            ! Task 1 to be executed in two threads, tid = 0,1
            call mysub1(x1,y1,z1)
        else
            ! Task 2 to be executed in four threads, tid = 2,3,4,5
            call mysub2(x2,y2,z2)
        end if    
    !$omp end parallel
        
    ! Using z1 and z2 (serially, no need to parallelize)
    z3 = sum(z1) + sum(z2)
    print *, 'Final output', z3
        
end program main

当然，这只是一个例子。我知道我不需要使用 mysub2 来进行矩阵乘法。我只是想说明 mysub2 更复杂，因此，最好为其使用更多线程，而不必粘贴我拥有的数百行实际代码。