* configure.ac (powerpc-*-darwin*, i?86-*-darwin*,x86_64-*-darwin9):
[official-gcc.git] / libgomp / libgomp.texi
blobedc37904b71da239899c61efd16db8f5b5d84c4f
1 \input texinfo @c -*-texinfo-*-
3 @c %**start of header
4 @setfilename libgomp.info
5 @settitle GNU libgomp
6 @c %**end of header
9 @copying
10 Copyright @copyright{} 2006, 2007, 2008 Free Software Foundation, Inc.
12 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
13 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.2 or
14 any later version published by the Free Software Foundation; with the
15 Invariant Sections being ``Funding Free Software'', the Front-Cover
16 texts being (a) (see below), and with the Back-Cover Texts being (b)
17 (see below).  A copy of the license is included in the section entitled
18 ``GNU Free Documentation License''.
20 (a) The FSF's Front-Cover Text is:
22      A GNU Manual
24 (b) The FSF's Back-Cover Text is:
26      You have freedom to copy and modify this GNU Manual, like GNU
27      software.  Copies published by the Free Software Foundation raise
28      funds for GNU development.
29 @end copying
31 @ifinfo
32 @dircategory GNU Libraries
33 @direntry
34 * libgomp: (libgomp).                    GNU OpenMP runtime library
35 @end direntry
37 This manual documents the GNU implementation of the OpenMP API for 
38 multi-platform shared-memory parallel programming in C/C++ and Fortran.
40 Published by the Free Software Foundation
41 51 Franklin Street, Fifth Floor
42 Boston, MA 02110-1301 USA
44 @insertcopying
45 @end ifinfo
48 @setchapternewpage odd
50 @titlepage
51 @title The GNU OpenMP Implementation
52 @page
53 @vskip 0pt plus 1filll
54 @comment For the @value{version-GCC} Version*
55 @sp 1
56 Published by the Free Software Foundation @*
57 51 Franklin Street, Fifth Floor@*
58 Boston, MA 02110-1301, USA@*
59 @sp 1
60 @insertcopying
61 @end titlepage
63 @summarycontents
64 @contents
65 @page
68 @node Top
69 @top Introduction
70 @cindex Introduction
72 This manual documents the usage of libgomp, the GNU implementation of the 
73 @uref{http://www.openmp.org, OpenMP} Application Programming Interface (API)
74 for multi-platform shared-memory parallel programming in C/C++ and Fortran.
78 @comment
79 @comment  When you add a new menu item, please keep the right hand
80 @comment  aligned to the same column.  Do not use tabs.  This provides
81 @comment  better formatting.
82 @comment
83 @menu
84 * Enabling OpenMP::            How to enable OpenMP for your applications.
85 * Runtime Library Routines::   The OpenMP runtime application programming 
86                                interface.
87 * Environment Variables::      Influencing runtime behavior with environment 
88                                variables.
89 * The libgomp ABI::            Notes on the external ABI presented by libgomp.
90 * Reporting Bugs::             How to report bugs in GNU OpenMP.
91 * Copying::                    GNU general public license says
92                                how you can copy and share libgomp.
93 * GNU Free Documentation License::
94                                How you can copy and share this manual.
95 * Funding::                    How to help assure continued work for free 
96                                software.
97 * Index::                      Index of this documentation.
98 @end menu
101 @c ---------------------------------------------------------------------
102 @c Enabling OpenMP
103 @c ---------------------------------------------------------------------
105 @node Enabling OpenMP
106 @chapter Enabling OpenMP
108 To activate the OpenMP extensions for C/C++ and Fortran, the compile-time 
109 flag @command{-fopenmp} must be specified. This enables the OpenMP directive
110 @code{#pragma omp} in C/C++ and @code{!$omp} directives in free form, 
111 @code{c$omp}, @code{*$omp} and @code{!$omp} directives in fixed form, 
112 @code{!$} conditional compilation sentinels in free form and @code{c$},
113 @code{*$} and @code{!$} sentinels in fixed form, for Fortran. The flag also
114 arranges for automatic linking of the OpenMP runtime library 
115 (@ref{Runtime Library Routines}).
117 A complete description of all OpenMP directives accepted may be found in 
118 the @uref{http://www.openmp.org, OpenMP Application Program Interface} manual,
119 version 2.5.
122 @c ---------------------------------------------------------------------
123 @c Runtime Library Routines
124 @c ---------------------------------------------------------------------
126 @node Runtime Library Routines
127 @chapter Runtime Library Routines
129 The runtime routines described here are defined by section 3 of the OpenMP 
130 specifications in version 2.5.
132 Control threads, processors and the parallel environment.
134 @menu
135 * omp_get_dynamic::          Dynamic teams setting
136 * omp_get_max_threads::      Maximum number of threads
137 * omp_get_nested::           Nested parallel regions
138 * omp_get_num_procs::        Number of processors online
139 * omp_get_num_threads::      Size of the active team
140 * omp_get_thread_num::       Current thread ID
141 * omp_in_parallel::          Whether a parallel region is active
142 * omp_set_dynamic::          Enable/disable dynamic teams
143 * omp_set_nested::           Enable/disable nested parallel regions
144 * omp_set_num_threads::      Set upper team size limit
145 @end menu
147 Initialize, set, test, unset and destroy simple and nested locks.
149 @menu
150 * omp_init_lock::            Initialize simple lock
151 * omp_set_lock::             Wait for and set simple lock
152 * omp_test_lock::            Test and set simple lock if available
153 * omp_unset_lock::           Unset simple lock
154 * omp_destroy_lock::         Destroy simple lock
155 * omp_init_nest_lock::       Initialize nested lock
156 * omp_set_nest_lock::        Wait for and set simple lock
157 * omp_test_nest_lock::       Test and set nested lock if available
158 * omp_unset_nest_lock::      Unset nested lock
159 * omp_destroy_nest_lock::    Destroy nested lock
160 @end menu
162 Portable, thread-based, wall clock timer.
164 @menu
165 * omp_get_wtick::            Get timer precision.
166 * omp_get_wtime::            Elapsed wall clock time.
167 @end menu
169 @node omp_get_dynamic
170 @section @code{omp_get_dynamic} -- Dynamic teams setting
171 @table @asis
172 @item @emph{Description}:
173 This function returns @code{true} if enabled, @code{false} otherwise. 
174 Here, @code{true} and @code{false} represent their language-specific 
175 counterparts.
177 The dynamic team setting may be initialized at startup by the 
178 @code{OMP_DYNAMIC} environment variable or at runtime using 
179 @code{omp_set_dynamic}. If undefined, dynamic adjustment is 
180 disabled by default.
182 @item @emph{C/C++}:
183 @multitable @columnfractions .20 .80
184 @item @emph{Prototype}: @tab @code{int omp_get_dynamic();}
185 @end multitable
187 @item @emph{Fortran}:
188 @multitable @columnfractions .20 .80
189 @item @emph{Interface}: @tab @code{logical function omp_get_dynamic()}
190 @end multitable
192 @item @emph{See also}:
193 @ref{omp_set_dynamic}, @ref{OMP_DYNAMIC}
195 @item @emph{Reference}:
196 @uref{http://www.openmp.org/, OpenMP specifications v2.5}, section 3.2.8.
197 @end table
201 @node omp_get_max_threads
202 @section @code{omp_get_max_threads} -- Maximum number of threads
203 @table @asis
204 @item @emph{Description}:
205 Return the maximum number of threads used for parallel regions that do
206 not use the clause @code{num_threads}.
208 @item @emph{C/C++}:
209 @multitable @columnfractions .20 .80
210 @item @emph{Prototype}: @tab @code{int omp_get_max_threads();}
211 @end multitable
213 @item @emph{Fortran}:
214 @multitable @columnfractions .20 .80
215 @item @emph{Interface}: @tab @code{integer function omp_get_max_threads()}
216 @end multitable
218 @item @emph{See also}:
219 @ref{omp_set_num_threads}, @ref{omp_set_dynamic}
221 @item @emph{Reference}:
222 @uref{http://www.openmp.org/, OpenMP specifications v2.5}, section 3.2.3.
223 @end table
227 @node omp_get_nested
228 @section @code{omp_get_nested} -- Nested parallel regions
229 @table @asis
230 @item @emph{Description}:
231 This function returns @code{true} if nested parallel regions are
232 enabled, @code{false} otherwise. Here, @code{true} and @code{false} 
233 represent their language-specific counterparts.
235 Nested parallel regions may be initialized at startup by the 
236 @code{OMP_NESTED} environment variable or at runtime using 
237 @code{omp_set_nested}. If undefined, nested parallel regions are
238 disabled by default.
240 @item @emph{C/C++}:
241 @multitable @columnfractions .20 .80
242 @item @emph{Prototype}: @tab @code{int omp_get_nested();}
243 @end multitable
245 @item @emph{Fortran}:
246 @multitable @columnfractions .20 .80
247 @item @emph{Interface}: @tab @code{integer function omp_get_nested()}
248 @end multitable
250 @item @emph{See also}:
251 @ref{omp_set_nested}, @ref{OMP_NESTED}
253 @item @emph{Reference}:
254 @uref{http://www.openmp.org/, OpenMP specifications v2.5}, section 3.2.10.
255 @end table
259 @node omp_get_num_procs
260 @section @code{omp_get_num_procs} -- Number of processors online
261 @table @asis
262 @item @emph{Description}:
263 Returns the number of processors online.
265 @item @emph{C/C++}:
266 @multitable @columnfractions .20 .80
267 @item @emph{Prototype}: @tab @code{int omp_get_num_procs();}
268 @end multitable
270 @item @emph{Fortran}:
271 @multitable @columnfractions .20 .80
272 @item @emph{Interface}: @tab @code{integer function omp_get_num_procs()}
273 @end multitable
275 @item @emph{Reference}:
276 @uref{http://www.openmp.org/, OpenMP specifications v2.5}, section 3.2.5.
277 @end table
281 @node omp_get_num_threads
282 @section @code{omp_get_num_threads} -- Size of the active team
283 @table @asis
284 @item @emph{Description}:
285 The number of threads in the current team. In a sequential section of 
286 the program @code{omp_get_num_threads} returns 1.
288 The default team size may be initialized at startup by the 
289 @code{OMP_NUM_THREADS} environment variable. At runtime, the size 
290 of the current team may be set either by the @code{NUM_THREADS}
291 clause or by @code{omp_set_num_threads}. If none of the above were 
292 used to define a specific value and @code{OMP_DYNAMIC} is disabled,
293 one thread per CPU online is used.
295 @item @emph{C/C++}:
296 @multitable @columnfractions .20 .80
297 @item @emph{Prototype}: @tab @code{int omp_get_num_threads();}
298 @end multitable
300 @item @emph{Fortran}:
301 @multitable @columnfractions .20 .80
302 @item @emph{Interface}: @tab @code{integer function omp_get_num_threads()}
303 @end multitable
305 @item @emph{See also}:
306 @ref{omp_get_max_threads}, @ref{omp_set_num_threads}, @ref{OMP_NUM_THREADS}
308 @item @emph{Reference}:
309 @uref{http://www.openmp.org/, OpenMP specifications v2.5}, section 3.2.2.
310 @end table
314 @node omp_get_thread_num 
315 @section @code{omp_get_thread_num} -- Current thread ID
316 @table @asis
317 @item @emph{Description}:
318 Unique thread identification number. In a sequential parts of the program, 
319 @code{omp_get_thread_num} always returns 0. In parallel regions the return
320 value varies from 0 to @code{omp_get_max_threads}-1 inclusive. The return 
321 value of the master thread of a team is always 0.
323 @item @emph{C/C++}:
324 @multitable @columnfractions .20 .80
325 @item @emph{Prototype}: @tab @code{int omp_get_thread_num();}
326 @end multitable
328 @item @emph{Fortran}:
329 @multitable @columnfractions .20 .80
330 @item @emph{Interface}: @tab @code{integer function omp_get_thread_num()}
331 @end multitable
333 @item @emph{See also}:
334 @ref{omp_get_max_threads}
336 @item @emph{Reference}:
337 @uref{http://www.openmp.org/, OpenMP specifications v2.5}, section 3.2.4.
338 @end table
342 @node omp_in_parallel
343 @section @code{omp_in_parallel} -- Whether a parallel region is active
344 @table @asis
345 @item @emph{Description}:
346 This function returns @code{true} if currently running in parallel, 
347 @code{false} otherwise. Here, @code{true} and @code{false} represent 
348 their language-specific counterparts.
350 @item @emph{C/C++}:
351 @multitable @columnfractions .20 .80
352 @item @emph{Prototype}: @tab @code{int omp_in_parallel();}
353 @end multitable
355 @item @emph{Fortran}:
356 @multitable @columnfractions .20 .80
357 @item @emph{Interface}: @tab @code{logical function omp_in_parallel()}
358 @end multitable
360 @item @emph{Reference}:
361 @uref{http://www.openmp.org/, OpenMP specifications v2.5}, section 3.2.6.
362 @end table
365 @node omp_set_dynamic
366 @section @code{omp_set_dynamic} -- Enable/disable dynamic teams
367 @table @asis
368 @item @emph{Description}:
369 Enable or disable the dynamic adjustment of the number of threads 
370 within a team. The function takes the language-specific equivalent
371 of @code{true} and @code{false}, where @code{true} enables dynamic 
372 adjustment of team sizes and @code{false} disables it.
374 @item @emph{C/C++}:
375 @multitable @columnfractions .20 .80
376 @item @emph{Prototype}: @tab @code{void omp_set_dynamic(int);}
377 @end multitable
379 @item @emph{Fortran}:
380 @multitable @columnfractions .20 .80
381 @item @emph{Interface}: @tab @code{subroutine omp_set_dynamic(set)}
382 @item                   @tab @code{integer, intent(in) :: set}
383 @end multitable
385 @item @emph{See also}:
386 @ref{OMP_DYNAMIC}, @ref{omp_get_dynamic}
388 @item @emph{Reference}:
389 @uref{http://www.openmp.org/, OpenMP specifications v2.5}, section 3.2.7.
390 @end table
394 @node omp_set_nested
395 @section @code{omp_set_nested} -- Enable/disable nested parallel regions
396 @table @asis
397 @item @emph{Description}:
398 Enable or disable nested parallel regions, i.e., whether team members
399 are allowed to create new teams. The function takes the language-specific 
400 equivalent of @code{true} and @code{false}, where @code{true} enables 
401 dynamic adjustment of team sizes and @code{false} disables it.
403 @item @emph{C/C++}:
404 @multitable @columnfractions .20 .80
405 @item @emph{Prototype}: @tab @code{void omp_set_dynamic(int);}
406 @end multitable
408 @item @emph{Fortran}:
409 @multitable @columnfractions .20 .80
410 @item @emph{Interface}: @tab @code{subroutine omp_set_dynamic(set)}
411 @item                   @tab @code{integer, intent(in) :: set}
412 @end multitable
414 @item @emph{See also}:
415 @ref{OMP_NESTED}, @ref{omp_get_nested}
417 @item @emph{Reference}:
418 @uref{http://www.openmp.org/, OpenMP specifications v2.5}, section 3.2.9.
419 @end table
423 @node omp_set_num_threads
424 @section @code{omp_set_num_threads} -- Set upper team size limit
425 @table @asis
426 @item @emph{Description}:
427 Specifies the number of threads used by default in subsequent parallel 
428 sections, if those do not specify a @code{num_threads} clause. The 
429 argument of @code{omp_set_num_threads} shall be a positive integer. 
431 @item @emph{C/C++}:
432 @multitable @columnfractions .20 .80
433 @item @emph{Prototype}: @tab @code{void omp_set_num_threads(int);}
434 @end multitable
436 @item @emph{Fortran}:
437 @multitable @columnfractions .20 .80
438 @item @emph{Interface}: @tab @code{subroutine omp_set_num_threads(set)}
439 @item                   @tab @code{integer, intent(in) :: set}
440 @end multitable
442 @item @emph{See also}:
443 @ref{OMP_NUM_THREADS}, @ref{omp_get_num_threads}, @ref{omp_get_max_threads}
445 @item @emph{Reference}:
446 @uref{http://www.openmp.org/, OpenMP specifications v2.5}, section 3.2.1.
447 @end table
451 @node omp_init_lock
452 @section @code{omp_init_lock} -- Initialize simple lock
453 @table @asis
454 @item @emph{Description}:
455 Initialize a simple lock. After initialization, the lock is in 
456 an unlocked state.
458 @item @emph{C/C++}:
459 @multitable @columnfractions .20 .80
460 @item @emph{Prototype}: @tab @code{void omp_init_lock(omp_lock_t *lock);}
461 @end multitable
463 @item @emph{Fortran}:
464 @multitable @columnfractions .20 .80
465 @item @emph{Interface}: @tab @code{subroutine omp_init_lock(lock)}
466 @item                   @tab @code{integer(omp_lock_kind), intent(out) :: lock}
467 @end multitable
469 @item @emph{See also}:
470 @ref{omp_destroy_lock}
472 @item @emph{Reference}: 
473 @uref{http://www.openmp.org/, OpenMP specifications v2.5}, section 3.3.1.
474 @end table
478 @node omp_set_lock
479 @section @code{omp_set_lock} -- Wait for and set simple lock
480 @table @asis
481 @item @emph{Description}:
482 Before setting a simple lock, the lock variable must be initialized by 
483 @code{omp_init_lock}. The calling thread is blocked until the lock 
484 is available. If the lock is already held by the current thread, 
485 a deadlock occurs.
487 @item @emph{C/C++}:
488 @multitable @columnfractions .20 .80
489 @item @emph{Prototype}: @tab @code{void omp_set_lock(omp_lock_t *lock);}
490 @end multitable
492 @item @emph{Fortran}:
493 @multitable @columnfractions .20 .80
494 @item @emph{Interface}: @tab @code{subroutine omp_set_lock(lock)}
495 @item                   @tab @code{integer(omp_lock_kind), intent(out) :: lock}
496 @end multitable
498 @item @emph{See also}:
499 @ref{omp_init_lock}, @ref{omp_test_lock}, @ref{omp_unset_lock}
501 @item @emph{Reference}: 
502 @uref{http://www.openmp.org/, OpenMP specifications v2.5}, section 3.3.3.
503 @end table
507 @node omp_test_lock
508 @section @code{omp_test_lock} -- Test and set simple lock if available
509 @table @asis
510 @item @emph{Description}:
511 Before setting a simple lock, the lock variable must be initialized by 
512 @code{omp_init_lock}. Contrary to @code{omp_set_lock}, @code{omp_test_lock} 
513 does not block if the lock is not available. This function returns 
514 @code{true} upon success, @code{false} otherwise. Here, @code{true} and 
515 @code{false} represent their language-specific counterparts.
517 @item @emph{C/C++}:
518 @multitable @columnfractions .20 .80
519 @item @emph{Prototype}: @tab @code{int omp_test_lock(omp_lock_t *lock);}
520 @end multitable
522 @item @emph{Fortran}:
523 @multitable @columnfractions .20 .80
524 @item @emph{Interface}: @tab @code{subroutine omp_test_lock(lock)}
525 @item                   @tab @code{logical(omp_logical_kind) :: omp_test_lock}
526 @item                   @tab @code{integer(omp_lock_kind), intent(out) :: lock}
527 @end multitable
529 @item @emph{See also}:
530 @ref{omp_init_lock}, @ref{omp_set_lock}, @ref{omp_set_lock}
532 @item @emph{Reference}: 
533 @uref{http://www.openmp.org/, OpenMP specifications v2.5}, section 3.3.5.
534 @end table
538 @node omp_unset_lock
539 @section @code{omp_unset_lock} -- Unset simple lock
540 @table @asis
541 @item @emph{Description}:
542 A simple lock about to be unset must have been locked by @code{omp_set_lock}
543 or @code{omp_test_lock} before. In addition, the lock must be held by the 
544 thread calling @code{omp_unset_lock}. Then, the lock becomes unlocked. If one 
545 ore more threads attempted to set the lock before, one of them is chosen to, 
546 again, set the lock for itself.
548 @item @emph{C/C++}:
549 @multitable @columnfractions .20 .80
550 @item @emph{Prototype}: @tab @code{void omp_unset_lock(omp_lock_t *lock);}
551 @end multitable
553 @item @emph{Fortran}:
554 @multitable @columnfractions .20 .80
555 @item @emph{Interface}: @tab @code{subroutine omp_unset_lock(lock)}
556 @item                   @tab @code{integer(omp_lock_kind), intent(out) :: lock}
557 @end multitable
559 @item @emph{See also}:
560 @ref{omp_set_lock}, @ref{omp_test_lock}
562 @item @emph{Reference}: 
563 @uref{http://www.openmp.org/, OpenMP specifications v2.5}, section 3.3.4.
564 @end table
568 @node omp_destroy_lock
569 @section @code{omp_destroy_lock} -- Destroy simple lock
570 @table @asis
571 @item @emph{Description}:
572 Destroy a simple lock. In order to be destroyed, a simple lock must be 
573 in the unlocked state. 
575 @item @emph{C/C++}:
576 @multitable @columnfractions .20 .80
577 @item @emph{Prototype}: @tab @code{void omp_destroy_lock(omp_lock_t *);}
578 @end multitable
580 @item @emph{Fortran}:
581 @multitable @columnfractions .20 .80
582 @item @emph{Interface}: @tab @code{subroutine omp_destroy_lock(lock)}
583 @item                   @tab @code{integer(omp_lock_kind), intent(inout) :: lock}
584 @end multitable
586 @item @emph{See also}:
587 @ref{omp_init_lock}
589 @item @emph{Reference}: 
590 @uref{http://www.openmp.org/, OpenMP specifications v2.5}, section 3.3.2.
591 @end table
595 @node omp_init_nest_lock
596 @section @code{omp_init_nest_lock} -- Initialize nested lock
597 @table @asis
598 @item @emph{Description}:
599 Initialize a nested lock. After initialization, the lock is in 
600 an unlocked state and the nesting count is set to zero.
602 @item @emph{C/C++}:
603 @multitable @columnfractions .20 .80
604 @item @emph{Prototype}: @tab @code{void omp_init_nest_lock(omp_nest_lock_t *lock);}
605 @end multitable
607 @item @emph{Fortran}:
608 @multitable @columnfractions .20 .80
609 @item @emph{Interface}: @tab @code{subroutine omp_init_nest_lock(lock)}
610 @item                   @tab @code{integer(omp_nest_lock_kind), intent(out) :: lock}
611 @end multitable
613 @item @emph{See also}:
614 @ref{omp_destroy_nest_lock}
616 @item @emph{Reference}:
617 @uref{http://www.openmp.org/, OpenMP specifications v2.5}, section 3.3.1.
618 @end table
621 @node omp_set_nest_lock
622 @section @code{omp_set_nest_lock} -- Wait for and set simple lock
623 @table @asis
624 @item @emph{Description}:
625 Before setting a nested lock, the lock variable must be initialized by 
626 @code{omp_init_nest_lock}. The calling thread is blocked until the lock 
627 is available. If the lock is already held by the current thread, the 
628 nesting count for the lock in incremented.
630 @item @emph{C/C++}:
631 @multitable @columnfractions .20 .80
632 @item @emph{Prototype}: @tab @code{void omp_set_nest_lock(omp_nest_lock_t *lock);}
633 @end multitable
635 @item @emph{Fortran}:
636 @multitable @columnfractions .20 .80
637 @item @emph{Interface}: @tab @code{subroutine omp_set_nest_lock(lock)}
638 @item                   @tab @code{integer(omp_nest_lock_kind), intent(out) :: lock}
639 @end multitable
641 @item @emph{See also}:
642 @ref{omp_init_nest_lock}, @ref{omp_unset_nest_lock}
644 @item @emph{Reference}: 
645 @uref{http://www.openmp.org/, OpenMP specifications v2.5}, section 3.3.3.
646 @end table
650 @node omp_test_nest_lock
651 @section @code{omp_test_nest_lock} -- Test and set nested lock if available
652 @table @asis
653 @item @emph{Description}:
654 Before setting a nested lock, the lock variable must be initialized by 
655 @code{omp_init_nest_lock}. Contrary to @code{omp_set_nest_lock}, 
656 @code{omp_test_nest_lock} does not block if the lock is not available. 
657 If the lock is already held by the current thread, the new nesting count 
658 is returned. Otherwise, the return value equals zero.
660 @item @emph{C/C++}:
661 @multitable @columnfractions .20 .80
662 @item @emph{Prototype}: @tab @code{int omp_test_nest_lock(omp_nest_lock_t *lock);}
663 @end multitable
665 @item @emph{Fortran}:
666 @multitable @columnfractions .20 .80
667 @item @emph{Interface}: @tab @code{integer function omp_test_nest_lock(lock)}
668 @item                   @tab @code{integer(omp_integer_kind) :: omp_test_nest_lock}
669 @item                   @tab @code{integer(omp_nest_lock_kind), intent(inout) :: lock}
670 @end multitable
673 @item @emph{See also}:
674 @ref{omp_init_lock}, @ref{omp_set_lock}, @ref{omp_set_lock}
676 @item @emph{Reference}: 
677 @uref{http://www.openmp.org/, OpenMP specifications v2.5}, section 3.3.5.
678 @end table
682 @node omp_unset_nest_lock
683 @section @code{omp_unset_nest_lock} -- Unset nested lock
684 @table @asis
685 @item @emph{Description}:
686 A nested lock about to be unset must have been locked by @code{omp_set_nested_lock}
687 or @code{omp_test_nested_lock} before. In addition, the lock must be held by the 
688 thread calling @code{omp_unset_nested_lock}. If the nesting count drops to zero, the 
689 lock becomes unlocked. If one ore more threads attempted to set the lock before, 
690 one of them is chosen to, again, set the lock for itself.
692 @item @emph{C/C++}:
693 @multitable @columnfractions .20 .80
694 @item @emph{Prototype}: @tab @code{void omp_unset_nest_lock(omp_nest_lock_t *lock);}
695 @end multitable
697 @item @emph{Fortran}:
698 @multitable @columnfractions .20 .80
699 @item @emph{Interface}: @tab @code{subroutine omp_unset_nest_lock(lock)}
700 @item                   @tab @code{integer(omp_nest_lock_kind), intent(out) :: lock}
701 @end multitable
703 @item @emph{See also}:
704 @ref{omp_set_nest_lock}
706 @item @emph{Reference}: 
707 @uref{http://www.openmp.org/, OpenMP specifications v2.5}, section 3.3.4.
708 @end table
712 @node omp_destroy_nest_lock
713 @section @code{omp_destroy_nest_lock} -- Destroy nested lock
714 @table @asis
715 @item @emph{Description}:
716 Destroy a nested lock. In order to be destroyed, a nested lock must be 
717 in the unlocked state and its nesting count must equal zero.
719 @item @emph{C/C++}:
720 @multitable @columnfractions .20 .80
721 @item @emph{Prototype}: @tab @code{void omp_destroy_nest_lock(omp_nest_lock_t *);}
722 @end multitable
724 @item @emph{Fortran}:
725 @multitable @columnfractions .20 .80
726 @item @emph{Interface}: @tab @code{subroutine omp_destroy_nest_lock(lock)}
727 @item                   @tab @code{integer(omp_nest_lock_kind), intent(inout) :: lock}
728 @end multitable
730 @item @emph{See also}:
731 @ref{omp_init_lock}
733 @item @emph{Reference}: 
734 @uref{http://www.openmp.org/, OpenMP specifications v2.5}, section 3.3.2.
735 @end table
739 @node omp_get_wtick
740 @section @code{omp_get_wtick} -- Get timer precision
741 @table @asis
742 @item @emph{Description}:
743 Gets the timer precision, i.e., the number of seconds between two 
744 successive clock ticks.
746 @item @emph{C/C++}:
747 @multitable @columnfractions .20 .80
748 @item @emph{Prototype}: @tab @code{double omp_get_wtick();}
749 @end multitable
751 @item @emph{Fortran}:
752 @multitable @columnfractions .20 .80
753 @item @emph{Interface}: @tab @code{double precision function omp_get_wtick()}
754 @end multitable
756 @item @emph{See also}:
757 @ref{omp_get_wtime}
759 @item @emph{Reference}: 
760 @uref{http://www.openmp.org/, OpenMP specifications v2.5}, section 3.4.2.
761 @end table
765 @node omp_get_wtime
766 @section @code{omp_get_wtime} -- Elapsed wall clock time
767 @table @asis
768 @item @emph{Description}:
769 Elapsed wall clock time in seconds. The time is measured per thread, no 
770 guarantee can bee made that two distinct threads measure the same time.
771 Time is measured from some "time in the past". On POSIX compliant systems 
772 the seconds since the Epoch (00:00:00 UTC, January 1, 1970) are returned.
774 @item @emph{C/C++}:
775 @multitable @columnfractions .20 .80
776 @item @emph{Prototype}: @tab @code{double omp_get_wtime();}
777 @end multitable
779 @item @emph{Fortran}:
780 @multitable @columnfractions .20 .80
781 @item @emph{Interface}: @tab @code{double precision function omp_get_wtime()}
782 @end multitable
784 @item @emph{See also}:
785 @ref{omp_get_wtick}
787 @item @emph{Reference}: 
788 @uref{http://www.openmp.org/, OpenMP specifications v2.5}, section 3.4.1.
789 @end table
793 @c ---------------------------------------------------------------------
794 @c Environment Variables
795 @c ---------------------------------------------------------------------
797 @node Environment Variables
798 @chapter Environment Variables
800 The variables @env{OMP_DYNAMIC}, @env{OMP_NESTED}, @env{OMP_NUM_THREADS} and 
801 @env{OMP_SCHEDULE} are defined by section 4 of the OpenMP specifications in 
802 version 2.5, while @env{GOMP_CPU_AFFINITY} and @env{GOMP_STACKSIZE} are GNU 
803 extensions.
805 @menu
806 * OMP_DYNAMIC::        Dynamic adjustment of threads
807 * OMP_NESTED::         Nested parallel regions
808 * OMP_NUM_THREADS::    Specifies the number of threads to use
809 * OMP_SCHEDULE::       How threads are scheduled
810 * GOMP_CPU_AFFINITY::  Bind threads to specific CPUs
811 * GOMP_STACKSIZE::     Set default thread stack size
812 @end menu
815 @node OMP_DYNAMIC
816 @section @env{OMP_DYNAMIC} -- Dynamic adjustment of threads
817 @cindex Environment Variable
818 @cindex Implementation specific setting
819 @table @asis
820 @item @emph{Description}:
821 Enable or disable the dynamic adjustment of the number of threads 
822 within a team. The value of this environment variable shall be 
823 @code{TRUE} or @code{FALSE}. If undefined, dynamic adjustment is
824 disabled by default.
826 @item @emph{See also}:
827 @ref{omp_set_dynamic}
829 @item @emph{Reference}: 
830 @uref{http://www.openmp.org/, OpenMP specifications v2.5}, section 4.3
831 @end table
835 @node OMP_NESTED
836 @section @env{OMP_NESTED} -- Nested parallel regions
837 @cindex Environment Variable
838 @cindex Implementation specific setting
839 @table @asis
840 @item @emph{Description}:
841 Enable or disable nested parallel regions, i.e., whether team members
842 are allowed to create new teams. The value of this environment variable 
843 shall be @code{TRUE} or @code{FALSE}. If undefined, nested parallel 
844 regions are disabled by default.
846 @item @emph{See also}:
847 @ref{omp_set_nested}
849 @item @emph{Reference}: 
850 @uref{http://www.openmp.org/, OpenMP specifications v2.5}, section 4.4
851 @end table
855 @node OMP_NUM_THREADS
856 @section @env{OMP_NUM_THREADS} -- Specifies the number of threads to use
857 @cindex Environment Variable
858 @cindex Implementation specific setting
859 @table @asis
860 @item @emph{Description}:
861 Specifies the default number of threads to use in parallel regions. The 
862 value of this variable shall be positive integer. If undefined one thread 
863 per CPU online is used.
865 @item @emph{See also}:
866 @ref{omp_set_num_threads}
868 @item @emph{Reference}: 
869 @uref{http://www.openmp.org/, OpenMP specifications v2.5}, section 4.2
870 @end table
874 @node OMP_SCHEDULE
875 @section @env{OMP_SCHEDULE} -- How threads are scheduled
876 @cindex Environment Variable
877 @cindex Implementation specific setting
878 @table @asis
879 @item @emph{Description}:
880 Allows to specify @code{schedule type} and @code{chunk size}. 
881 The value of the variable shall have the form: @code{type[,chunk]} where
882 @code{type} is one of @code{static}, @code{dynamic} or @code{guided}. 
883 The optional @code{chunk size} shall be a positive integer. If undefined,
884 dynamic scheduling and a chunk size of 1 is used.
886 @item @emph{Reference}: 
887 @uref{http://www.openmp.org/, OpenMP specifications v2.5}, sections 2.5.1 and 4.1
888 @end table
892 @node GOMP_CPU_AFFINITY
893 @section @env{GOMP_CPU_AFFINITY} -- Bind threads to specific CPUs
894 @cindex Environment Variable
895 @table @asis
896 @item @emph{Description}:
897 Binds threads to specific CPUs. The variable should contain a space- or
898 comma-separated list of CPUs. This list may contain different kind of 
899 entries: either single CPU numbers in any order, a range of CPUs (M-N) 
900 or a range with some stride (M-N:S). CPU numbers are zero based. For example,
901 @code{GOMP_CPU_AFFINITY="0 3 1-2 4-15:2"} will bind the initial thread
902 to CPU 0, the second to CPU 3, the third to CPU 1, the fourth to 
903 CPU 2, the fifth to CPU 4, the sixth through tenth to CPUs 6, 8, 10, 12,
904 and 14 respectively and then start assigning back from the beginning of
905 the list. @code{GOMP_CPU_AFFINITY=0} binds all threads to CPU 0.
907 There is no GNU OpenMP library routine to determine whether a CPU affinity 
908 specification is in effect. As a workaround, language-specific library 
909 functions, e.g., @code{getenv} in C or @code{GET_ENVIRONMENT_VARIABLE} in 
910 Fortran, may be used to query the setting of the @code{GOMP_CPU_AFFINITY} 
911 environment variable. A defined CPU affinity on startup cannot be changed 
912 or disabled during the runtime of the application.
914 If this environment variable is omitted, the host system will handle the 
915 assignment of threads to CPUs. 
916 @end table
920 @node GOMP_STACKSIZE
921 @section @env{GOMP_STACKSIZE} -- Set default thread stack size
922 @cindex Environment Variable
923 @cindex Implementation specific setting
924 @table @asis
925 @item @emph{Description}:
926 Set the default thread stack size in kilobytes. This is in opposition 
927 to @code{pthread_attr_setstacksize} which gets the number of bytes as an 
928 argument. If the stacksize can not be set due to system constraints, an 
929 error is reported and the initial stacksize is left unchanged. If undefined,
930 the stack size is system dependent.
932 @item @emph{Reference}: 
933 @uref{http://gcc.gnu.org/ml/gcc-patches/2006-06/msg00493.html, 
934 GCC Patches Mailinglist}, 
935 @uref{http://gcc.gnu.org/ml/gcc-patches/2006-06/msg00496.html,
936 GCC Patches Mailinglist}
937 @end table
941 @c ---------------------------------------------------------------------
942 @c The libgomp ABI
943 @c ---------------------------------------------------------------------
945 @node The libgomp ABI
946 @chapter The libgomp ABI
948 The following sections present notes on the external ABI as 
949 presented by libgomp. Only maintainers should need them.
951 @menu
952 * Implementing MASTER construct::
953 * Implementing CRITICAL construct::
954 * Implementing ATOMIC construct::
955 * Implementing FLUSH construct::
956 * Implementing BARRIER construct::
957 * Implementing THREADPRIVATE construct::
958 * Implementing PRIVATE clause::
959 * Implementing FIRSTPRIVATE LASTPRIVATE COPYIN and COPYPRIVATE clauses::
960 * Implementing REDUCTION clause::
961 * Implementing PARALLEL construct::
962 * Implementing FOR construct::
963 * Implementing ORDERED construct::
964 * Implementing SECTIONS construct::
965 * Implementing SINGLE construct::
966 @end menu
969 @node Implementing MASTER construct
970 @section Implementing MASTER construct
972 @smallexample
973 if (omp_get_thread_num () == 0)
974   block
975 @end smallexample
977 Alternately, we generate two copies of the parallel subfunction
978 and only include this in the version run by the master thread.
979 Surely that's not worthwhile though...
983 @node Implementing CRITICAL construct
984 @section Implementing CRITICAL construct
986 Without a specified name,
988 @smallexample
989   void GOMP_critical_start (void);
990   void GOMP_critical_end (void);
991 @end smallexample
993 so that we don't get COPY relocations from libgomp to the main
994 application.
996 With a specified name, use omp_set_lock and omp_unset_lock with
997 name being transformed into a variable declared like
999 @smallexample
1000   omp_lock_t gomp_critical_user_<name> __attribute__((common))
1001 @end smallexample
1003 Ideally the ABI would specify that all zero is a valid unlocked
1004 state, and so we wouldn't actually need to initialize this at
1005 startup.
1009 @node Implementing ATOMIC construct
1010 @section Implementing ATOMIC construct
1012 The target should implement the @code{__sync} builtins.
1014 Failing that we could add
1016 @smallexample
1017   void GOMP_atomic_enter (void)
1018   void GOMP_atomic_exit (void)
1019 @end smallexample
1021 which reuses the regular lock code, but with yet another lock
1022 object private to the library.
1026 @node Implementing FLUSH construct
1027 @section Implementing FLUSH construct
1029 Expands to the @code{__sync_synchronize} builtin.
1033 @node Implementing BARRIER construct
1034 @section Implementing BARRIER construct
1036 @smallexample
1037   void GOMP_barrier (void)
1038 @end smallexample
1041 @node Implementing THREADPRIVATE construct
1042 @section Implementing THREADPRIVATE construct
1044 In _most_ cases we can map this directly to @code{__thread}.  Except
1045 that OMP allows constructors for C++ objects.  We can either
1046 refuse to support this (how often is it used?) or we can 
1047 implement something akin to .ctors.
1049 Even more ideally, this ctor feature is handled by extensions
1050 to the main pthreads library.  Failing that, we can have a set
1051 of entry points to register ctor functions to be called.
1055 @node Implementing PRIVATE clause
1056 @section Implementing PRIVATE clause
1058 In association with a PARALLEL, or within the lexical extent
1059 of a PARALLEL block, the variable becomes a local variable in
1060 the parallel subfunction.
1062 In association with FOR or SECTIONS blocks, create a new
1063 automatic variable within the current function.  This preserves
1064 the semantic of new variable creation.
1068 @node Implementing FIRSTPRIVATE LASTPRIVATE COPYIN and COPYPRIVATE clauses
1069 @section Implementing FIRSTPRIVATE LASTPRIVATE COPYIN and COPYPRIVATE clauses
1071 Seems simple enough for PARALLEL blocks.  Create a private 
1072 struct for communicating between parent and subfunction.
1073 In the parent, copy in values for scalar and "small" structs;
1074 copy in addresses for others TREE_ADDRESSABLE types.  In the 
1075 subfunction, copy the value into the local variable.
1077 Not clear at all what to do with bare FOR or SECTION blocks.
1078 The only thing I can figure is that we do something like
1080 @smallexample
1081 #pragma omp for firstprivate(x) lastprivate(y)
1082 for (int i = 0; i < n; ++i)
1083   body;
1084 @end smallexample
1086 which becomes
1088 @smallexample
1090   int x = x, y;
1092   // for stuff
1094   if (i == n)
1095     y = y;
1097 @end smallexample
1099 where the "x=x" and "y=y" assignments actually have different
1100 uids for the two variables, i.e. not something you could write
1101 directly in C.  Presumably this only makes sense if the "outer"
1102 x and y are global variables.
1104 COPYPRIVATE would work the same way, except the structure 
1105 broadcast would have to happen via SINGLE machinery instead.
1109 @node Implementing REDUCTION clause
1110 @section Implementing REDUCTION clause
1112 The private struct mentioned in the previous section should have 
1113 a pointer to an array of the type of the variable, indexed by the 
1114 thread's @var{team_id}.  The thread stores its final value into the 
1115 array, and after the barrier the master thread iterates over the
1116 array to collect the values.
1119 @node Implementing PARALLEL construct
1120 @section Implementing PARALLEL construct
1122 @smallexample
1123   #pragma omp parallel
1124   @{
1125     body;
1126   @}
1127 @end smallexample
1129 becomes
1131 @smallexample
1132   void subfunction (void *data)
1133   @{
1134     use data;
1135     body;
1136   @}
1138   setup data;
1139   GOMP_parallel_start (subfunction, &data, num_threads);
1140   subfunction (&data);
1141   GOMP_parallel_end ();
1142 @end smallexample
1144 @smallexample
1145   void GOMP_parallel_start (void (*fn)(void *), void *data, unsigned num_threads)
1146 @end smallexample
1148 The @var{FN} argument is the subfunction to be run in parallel.
1150 The @var{DATA} argument is a pointer to a structure used to 
1151 communicate data in and out of the subfunction, as discussed
1152 above with respect to FIRSTPRIVATE et al.
1154 The @var{NUM_THREADS} argument is 1 if an IF clause is present
1155 and false, or the value of the NUM_THREADS clause, if
1156 present, or 0.
1158 The function needs to create the appropriate number of
1159 threads and/or launch them from the dock.  It needs to
1160 create the team structure and assign team ids.
1162 @smallexample
1163   void GOMP_parallel_end (void)
1164 @end smallexample
1166 Tears down the team and returns us to the previous @code{omp_in_parallel()} state.
1170 @node Implementing FOR construct
1171 @section Implementing FOR construct
1173 @smallexample
1174   #pragma omp parallel for
1175   for (i = lb; i <= ub; i++)
1176     body;
1177 @end smallexample
1179 becomes
1181 @smallexample
1182   void subfunction (void *data)
1183   @{
1184     long _s0, _e0;
1185     while (GOMP_loop_static_next (&_s0, &_e0))
1186     @{
1187       long _e1 = _e0, i;
1188       for (i = _s0; i < _e1; i++)
1189         body;
1190     @}
1191     GOMP_loop_end_nowait ();
1192   @}
1194   GOMP_parallel_loop_static (subfunction, NULL, 0, lb, ub+1, 1, 0);
1195   subfunction (NULL);
1196   GOMP_parallel_end ();
1197 @end smallexample
1199 @smallexample
1200   #pragma omp for schedule(runtime)
1201   for (i = 0; i < n; i++)
1202     body;
1203 @end smallexample
1205 becomes
1207 @smallexample
1208   @{
1209     long i, _s0, _e0;
1210     if (GOMP_loop_runtime_start (0, n, 1, &_s0, &_e0))
1211       do @{
1212         long _e1 = _e0;
1213         for (i = _s0, i < _e0; i++)
1214           body;
1215       @} while (GOMP_loop_runtime_next (&_s0, _&e0));
1216     GOMP_loop_end ();
1217   @}
1218 @end smallexample
1220 Note that while it looks like there is trickyness to propagating
1221 a non-constant STEP, there isn't really.  We're explicitly allowed
1222 to evaluate it as many times as we want, and any variables involved
1223 should automatically be handled as PRIVATE or SHARED like any other
1224 variables.  So the expression should remain evaluable in the 
1225 subfunction.  We can also pull it into a local variable if we like,
1226 but since its supposed to remain unchanged, we can also not if we like.
1228 If we have SCHEDULE(STATIC), and no ORDERED, then we ought to be
1229 able to get away with no work-sharing context at all, since we can
1230 simply perform the arithmetic directly in each thread to divide up
1231 the iterations.  Which would mean that we wouldn't need to call any
1232 of these routines.
1234 There are separate routines for handling loops with an ORDERED
1235 clause.  Bookkeeping for that is non-trivial...
1239 @node Implementing ORDERED construct
1240 @section Implementing ORDERED construct
1242 @smallexample
1243   void GOMP_ordered_start (void)
1244   void GOMP_ordered_end (void)
1245 @end smallexample
1249 @node Implementing SECTIONS construct
1250 @section Implementing SECTIONS construct
1252 A block as 
1254 @smallexample
1255   #pragma omp sections
1256   @{
1257     #pragma omp section
1258     stmt1;
1259     #pragma omp section
1260     stmt2;
1261     #pragma omp section
1262     stmt3;
1263   @}
1264 @end smallexample
1266 becomes
1268 @smallexample
1269   for (i = GOMP_sections_start (3); i != 0; i = GOMP_sections_next ())
1270     switch (i)
1271       @{
1272       case 1:
1273         stmt1;
1274         break;
1275       case 2:
1276         stmt2;
1277         break;
1278       case 3:
1279         stmt3;
1280         break;
1281       @}
1282   GOMP_barrier ();
1283 @end smallexample
1286 @node Implementing SINGLE construct
1287 @section Implementing SINGLE construct
1289 A block like 
1291 @smallexample
1292   #pragma omp single
1293   @{
1294     body;
1295   @}
1296 @end smallexample
1298 becomes
1300 @smallexample
1301   if (GOMP_single_start ())
1302     body;
1303   GOMP_barrier ();
1304 @end smallexample
1306 while 
1308 @smallexample
1309   #pragma omp single copyprivate(x)
1310     body;
1311 @end smallexample
1313 becomes
1315 @smallexample
1316   datap = GOMP_single_copy_start ();
1317   if (datap == NULL)
1318     @{
1319       body;
1320       data.x = x;
1321       GOMP_single_copy_end (&data);
1322     @}
1323   else
1324     x = datap->x;
1325   GOMP_barrier ();
1326 @end smallexample
1330 @c ---------------------------------------------------------------------
1331 @c 
1332 @c ---------------------------------------------------------------------
1334 @node Reporting Bugs
1335 @chapter Reporting Bugs
1337 Bugs in the GNU OpenMP implementation should be reported via 
1338 @uref{http://gcc.gnu.org/bugzilla/, bugzilla}. In all cases, please add 
1339 "openmp" to the keywords field in the bug report.
1343 @c ---------------------------------------------------------------------
1344 @c GNU General Public License
1345 @c ---------------------------------------------------------------------
1347 @include gpl.texi
1351 @c ---------------------------------------------------------------------
1352 @c GNU Free Documentation License
1353 @c ---------------------------------------------------------------------
1355 @include fdl.texi
1359 @c ---------------------------------------------------------------------
1360 @c Funding Free Software
1361 @c ---------------------------------------------------------------------
1363 @include funding.texi
1365 @c ---------------------------------------------------------------------
1366 @c Index
1367 @c ---------------------------------------------------------------------
1369 @node Index
1370 @unnumbered Index
1372 @printindex cp
1374 @bye