OpenMP低性能

Question

我想在我的程序中並行化一個循環，所以我搜索了多線程。首先我看看POSIX多線程編程教程，它非常複雜，所以我試圖做一些簡單的事情。我嘗試使用OpenMP。我已經成功地並行化了我的代碼，但執行時間問題比系列案例更差。這是低於一部分確定我的程序。我希望你告訴我有什麼問題。我應該指定哪些變量是共享的，什麼是私有的？我怎麼知道每個變量的種類？我希望你能回答我，因爲我在很多論壇上搜索過，但我仍然不知道該怎麼做。

#include <stdio.h> 
#include <math.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <time.h> 
#include <omp.h> 
#define D    0.215   // magnetic dipolar constant 

main() 
{ 
    int  i,j,n,p,NTOT = 1600,Nc = NTOT-1; 
    float r[2],spin[2*NTOT],w[2],d; 
    double E,F,V,G,dU; 
    . 
    . 
    . 
    for(n = 1; n <= Nc; n++){ 
    fscanf(voisins,"%d%d%f%f%f",&i,&j,&r[0],&r[1],&d); 
    V = 0.0;E = 0.0;F = 0.0; 
    #pragma omp parallel num_threads(4) 
    { 
     #pragma omp for schedule(auto) 
     for(p = 0;p < 2;p++) 
     { 
     V += (D/pow(d,3.0))*(spin[2*i-2+p]-w[p])*spin[2*j-2+p]; 
     E += (spin[2*i-2+p]-w[p])*r[p]; 
     F += spin[2*j-2+p]*r[p]; 
     } 
    } 
    G = -3*(D/pow(d,5.0))*E*F; 
    dU += (V+G); 
    } 
    . 
    . 
    . 
}//End of main() 

Answer 1

您並行化循環，只有2次迭代：p=0和p=1。 OpenMP的omp for的工作方式是在並行團隊（您定義爲4個線程）中的線程之間拆分循環迭代，並讓它們並行處理其問題的一部分。

只有2次迭代，2個線程將閒置。最重要的是，實際確定哪些線程可以解決問題的哪一部分需要開銷。如果您的實際循環不需要很長時間（在這種情況下顯然不會），那麼開銷將比並行化帶來的好處更多。

更好的策略通常是儘可能地將最外層的循環與OpenMP並行化，以解決均勻分割工作和減少（相對）開銷的問題。或者，您可以使用OpenMP 4.0的omp simd命令在最低循環級別進行並行化。

最後，您沒有正確計算變量V，E和F。因爲它們是從迭代到迭代的總和，所以應該用reduction(+:V)將它們全部定義爲約簡變量。如果你現在正在得到正確答案，我會感到驚訝。

（亦作高性能Mark說：。確保你定時程序的掛鐘時間執行，而不是你的程序的CPU時間執行這通常與omp_get_wtime()完成）