使用 GDB 调试 OpenMP

Question

使用GDB，我似乎无法打印OpenMP线程中共享变量的值。例如，使用以下程序：

#include <omp.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char *argv[]) {
  int priv, tid, pub = 100;
  #pragma omp parallel private(priv, tid) num_threads(2)
  {
    tid = omp_get_thread_num();
    priv = tid * 10; 
    #pragma omp sections
    {
      #pragma omp section
      {
        printf("SECTION 0: tid=%d, priv=%d, pub=%d\n", tid, priv, pub);
      }
      #pragma omp section
      {
        printf("SECTION 1: tid=%d, priv=%d, pub=%d\n", tid, priv, pub);
      }

    }
  }
  return EXIT_SUCCESS;
}

在GDB中，如果我在第15行（section 0的printf语句）断点，并尝试打印“pub”的值，我会收到“当前上下文中没有符号'pub'” 的错误信息。

Breakpoint 1, main._omp_fn.0 () at omp_simplesec.c:15
15          printf("SECTION 0: tid=%d, priv=%d, pub=%d\n", tid, priv, pub);
(gdb) print pub
No symbol "pub" in current context.

我正在使用GCC编译，并尝试了不同的调试标志 (-g3 -ggdb3 -gstabs3 -gstabs+3)，但没有成功。我也尝试使用 -O0 禁用所有优化，但仍然没有成功。然而，我可以通过使用 -gstabs+ 标志来查看私有变量的值。

先行感谢。

- faken

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你使用的gdb/gcc版本是什么？我可以在我的机器上使用gdb 7.2和gcc 4.4.7打印“pub”，只需使用-g3 -fopenmp标志进行编译。 - Robert Prior

@RobertPrior，我正在使用gcc 4.6.3 + gdb 7.4（这些是Ubuntu 12.04LTS存储库中的版本）。我还没有尝试在不同的gcc / gdb版本中编译/调试此代码，让我检查一下... - faken

使用gcc 4.7.3 + gdb 7.5（在Ubuntu 13.04存储库中）时，我遇到了相同的问题。 - faken

Answer 1

在GCC中实现OpenMP使用的是大纲。这意味着每个并行区域的代码都会被提取到自己的函数中。例如：

int main(int argc, char *argv[]) {
  int priv, pub = 100;
  #pragma omp parallel private(priv) num_threads(2)
  {
    printf("priv = %d, pub = %d\n", priv, pub);
  }
  return EXIT_SUCCESS;
}

被转换为：

strict .omp_data_s {
  int pub;
};

void main._omp_fn.0(struct .omp_data_s* .omp_data_i) {
  int priv;
  printf("priv = %d, pub = %d\n", priv, .omp_data_i->pub);      
}

int main(int argc, char *argv[]) {
  int priv, pub = 100;
  struct .omp_data_s .omp_data_o;

  .omp_data_o.pub = pub;     // (1)

  __builtin_GOMP_parallel_start (main._omp_fn.0, &.omp_data_o, 2);
  main._omp_fn.0 (&.omp_data_o);
  __builtin_GOMP_parallel_end ();

  pub = .omp_data_o.pub;     // (2)
  return EXIT_SUCCESS;
}

main._omp_fn.0是一个轮廓化的并行区域。struct .omp_data_s是一个结构体，它保存了在相应的并行区域中引用了所有基本（非数组）共享变量的副本。在这个例子中，唯一这样的变量是pub，因此struct .omp_data_s只有一个成员pub。每个共享变量的值在并行区域开始之前被复制到这个数据结构中（1），然后在并行区域结束后从数据结构中复制回来（2）。

问题在于较新版本的GCC不为struct .omp_data_s生成调试信息，因此GDB无法解码main._omp_fn.0函数的参数。这与生成的调试信息格式无关，我也找不到任何启用它的选项。我猜这只是GDB不能解码较新GCC生成的调试信息，因为它与英特尔的调试器（idb）非常配合，即它在info locals中显示了pub和priv两个变量。

- Hristo Iliev

Answer 2

当我运行你的代码时，我得到了类似的结果。如果你查看回溯信息，它会告诉你，你处于一个与GCC如何实现OpenMP相关的OpenMP环境中。

(gdb) backtrace 
#0  main._omp_fn.0 () at tmp.c:15
#1  0x000000000040082e in main (argc=1, argv=0x7fffffffe6c8) at tmp.c:7

您可以通过以下方式获取pub的值：

：

(gdb) up
(gdb) print pub
$1 = 100

但是这仅获得并行区域之前的pub值。您应该查看Hristo Iliev的答案，以获取更详细和更好的描述。

- Daniel Landau

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没问题。我建议你查阅一些关于调试的教材或教程，因为在堆栈中上下移动确实是基本操作之一。对于你的程序，只有一个层级是由你编写的，但通常情况下，你会深入到自己编写的函数中，并且相同的机制也让你能够检查不同层次的情况。 - Daniel Landau

这个答案是误导性的。你正在打印main函数中局部变量pub的值。这不是在并行区域内使用的共享变量的值，因为GCC将共享OpenMP变量实现为结构体的成员，并将其传递给轮廓化的区域。在printf语句之前插入pub = 110;以验证这一点。 - Hristo Iliev