3.4.1 並列実行モデル

ループの並列実行は、Solaris スレッドによって実行されます。プログラムの初期実行を行うスレッドをマスタースレッドといいます。プログラムの起動時に、マスタースレッドによって複数のスレーブスレッドが生成されます (次の図を参照)。プログラムの終了時には、すべてのスレーブスレッドが終了されます。オーバーヘッドを最小限に抑えるために、スレーブスレッドの生成は 1 回だけ実行されます。

図 3–1 マスタースレッドとスレーブスレッド

起動後、マスタースレッドによってプログラムの実行が開始されますが、スレーブスレッドはアイドル状態で待機します。マスタースレッドが並列ループを検出すると、ループの異なる繰り返しがスレーブおよびマスタースレッドに割り当てられ、ループの実行が開始されます。それぞれのスレッドが実行を終了すると、残りのスレッドの終了と同期が取られます。この同期を取る点を「バリア」といいます。すべてのスレッドが分担した実行を終了してバリアに達するまで、マスタースレッドは残りのプログラムを実行することができません。スレーブスレッドは、バリアに達すると、ほかの並列化された部分が検出されるまで待ち状態になり、マスタースレッドがプログラムの実行を続行します。

この処理では、次に説明するオーバーヘッドが発生します。

• 同期と作業を分散するためのオーバーヘッド

• バリア同期でのオーバーヘッド

一般的な並列ループの中には、並列化で得られるメリットよりオーバーヘッドの方が多くなってしまうものがあります。このようなループでは、実行速度が大きく低下することがあります。次の図ではループが並列化されていますが、水平の棒で示されたバリアは相当なオーバーヘッドを示しています。バリア間の作業は、図中に示すとおりに 1 つずつ実行される (順次実行) か、あるいは同時に実行 (並列実行) されます。ループの並列実行に必要な時間は、バリアの位置でマスタースレッドとスレーブスレッドの同期を取るために必要な時間よりはるかに短くてすみます。

図 3–2 ループの並列実行