OpenMP幫助代碼

Question

這是我第一次發佈，所以我會爲我的新手錯誤appologise。請原諒，並非所有的變量名都是英文的。我的問題如下：我使用cygwin gcc編譯器工具鏈在Visual Studio 2010和eclipse中使用openMP編寫了代碼。在視覺上，我得到了加速，但在日食中，我減慢了兩倍於序列版本的速度。請有人能解釋我做錯了嗎？簡而言之，我只是模擬從3D矢量數組複製到雙數組以便通過MPI發送時的加速。

#include <omp.h> 
#include <time.h> 
#include <stdio.h> 
#include <vector> 
const int NUMAR_FORME=10; 
    const int NUMAR_SECUNDE_SIMULATE=60; //number of buffers 
    const int dimensiuni_forme[10]={100,200,300,400,500,600,700,800,900,10000}; //size of each buffer 
    //-------- the buffers, cuurently only worker_buffer and buff is used 
    std::vector<std::vector<std::vector<double> > > worker_buffer; 
    std::vector<std::vector<double> > send_buffer,corect; 
    double **buff; 
    double **worker_buffer1; 
    long i,j,k,l; 
int flag=0; 
int numarator=0; //number of tests runed 
clock_t start; 
start=clock(); 
worker_buffer.resize(1); 
buff = new double* [2]; 
int de_scris=0; //this tells me in which buffer to store, nou I alternate buff[0], buff[1], buff[0], buff[1] 
worker_buffer[0].resize(NUMAR_SECUNDE_SIMULATE); 
for(i=0;i<NUMAR_SECUNDE_SIMULATE;i++) 
    worker_buffer[0][i].resize(dimensiuni_forme[9]); 



while(numarator<60) 
{ 

     if(numarator!=0) 
      delete [] buff[de_scris]; 

    if(numarator!=0) 
     de_scris=(de_scris+1)%2; 
    long limita; 
    limita=NUMAR_SECUNDE_SIMULATE*dimensiuni_forme[9]*3; //3-comes from the fact that I will have a 3D vector structure 
    buff[de_scris]= new double [limita]; 
    for(i=0;i<NUMAR_SECUNDE_SIMULATE;i++) 
    { for(j=0;j<dimensiuni_forme[9];j++) 
     { 
      worker_buffer[0][i][j]=(i*dimensiuni_forme[9]+j)*3; 
      buff[de_scris][(i*dimensiuni_forme[9]+j)*3]=worker_buffer[0][i][j]; 
      buff[de_scris][(i*dimensiuni_forme[9]+j)*3+1]=worker_buffer[0][i][j]+0.5; 
      buff[de_scris][(i*dimensiuni_forme[9]+j)*3+2]=worker_buffer[0][i][j]+0.75; 
     } 
    } 
    numarator++; 

} 

start=clock()-start; 
printf("TICKS TOTAL %ld \n",start); 
bool ad=true; 
long nr; 
for(i=0;i<NUMAR_SECUNDE_SIMULATE*dimensiuni_forme[9]*3;i++) 
{ 
    if(i%3==0) 
     nr=i; 
    if(i%3==0 && buff[de_scris][i]!=i) 
     ad=false; 
    else 
     if(i%3==1 &&buff[de_scris][i]!=(nr+0.5)) 
      ad=false; 
     else 
      if(i%3==2 && buff[de_scris][i]!=(nr+0.75)) 
       ad=false; 
} 
if(ad==false) 
    printf("not correct \n"); 
start=clock(); 

    numarator=0; 
//parallel version 
while(numarator<60) 
{ 


     if(numarator!=0) 
      delete [] buff[de_scris]; 

    long index, limita,id; 
    omp_set_num_threads(2); 

    if(numarator!=0) 
     de_scris=(de_scris+1)%2; 
    limita=NUMAR_SECUNDE_SIMULATE*dimensiuni_forme[9]*3; //3- 
    buff[de_scris]= new double [limita]; 
#pragma omp parallel shared(worker_buffer,limita,buff) private(index,id) 
    { 
     printf("intram cu %d threaduri \n", omp_get_num_threads()); 
     id=omp_get_thread_num(); 
     //index=id; 
     for(index=id;(index*3)<limita;index+=omp_get_num_threads()) 
     { 
      buff[de_scris][index*3]=worker_buffer[0][index/dimensiuni_forme[9]][index%dimensiuni_forme[9]]; //aici va veni send_buff[index].x 
      buff[de_scris][index*3+1]=buff[de_scris][index*3]+0.5; 
      buff[de_scris][index*3+2]=buff[de_scris][index*3]+0.75; 
     } 

    // index+=omp_get_num_threads(); 


    }//end parallel zone 
    numarator++; 
} 

start=clock()-start; 
printf("TICKS TOTAL %ld \n",start); 
ad=true; 
    //testing for correctness 
for(i=0;i<NUMAR_SECUNDE_SIMULATE*dimensiuni_forme[9]*3;i++) 
{ 
    if(i%3==0) 
     nr=i; 
    if(i%3==0 && buff[de_scris][i]!=i) 
     ad=false; 
    else 
     if(i%3==1 &&buff[de_scris][i]!=(nr+0.5)) 
      ad=false; 
     else 
      if(i%3==2 && buff[de_scris][i]!=(nr+0.75)) 
       ad=false; 
} 
if(ad==false) 
    printf("not correct \n"); 
return 0; 
} 

Answer 1

由你如何組織這個for循環來看：

for(index=id;(index*3)<limita;index+=omp_get_num_threads()) 
    { 
     buff[de_scris][index*3]=worker_buffer[0][index/dimensiuni_forme[9]][index%dimensiuni_forme[9]]; //aici va veni send_buff[index].x 
     buff[de_scris][index*3+1]=buff[de_scris][index*3]+0.5; 
     buff[de_scris][index*3+2]=buff[de_scris][index*3]+0.75; 
    } 

，並假設你有4個線程，你的線程將獲得交錯的指數值：

thread 0: 0, 4, 8, 12,... 
thread 1: 1, 5, 9, 13,... 
thread 2: 2, 6, 10, 14,... 
thread 3: 3, 7, 11, 15,... 

這可能導致緩存乒乓效應，因爲不同線程寫入的值可能會落在同一緩存線上，從而減慢執行速度。

嘗試使用簡單的for循環與靜態分區，而不是爲了獲得持續分區：

#pragma omp parallel for 
    for(index = 0; index < limita/3;index++) 
    { 
     buff[de_scris][index*3]=worker_buffer[0][index/dimensiuni_forme[9]][index%dimensiuni_forme[9]]; //aici va veni send_buff[index].x 
     buff[de_scris][index*3+1]=buff[de_scris][index*3]+0.5; 
     buff[de_scris][index*3+2]=buff[de_scris][index*3]+0.75; 
    }