openmp慢了多个线程,想不通
我遇到一个问题,我的以下代码使用openmp运行速度较慢:
chunk = nx/nthreads; int i, j; for(int t = 0; t < n; t++){ #pragma omp parallel for default(shared) private(i, j) schedule(static,chunk) for(i = 1; i < nx/2+1; i++){ for(j = 1; j < nx-1; j++){ T_c[i][j] =0.25*(T_p[i-1][j] +T_p[i+1][j]+T_p[i][j-1]+T_p[i][j+1]); T_c[nx-i+1][j] = T_c[i][j]; } } copyT(T_p, T_c, nx); } print2file(T_c, nx, file);
问题是当我运行多个线程时,计算时间会更长。
我发现至少有三个问题可能会导致您发布的代码段性能下降:
- 块大小太小,在线程之间划分时不会显示任何增益。
- 循环内的
parallel
区域的打开和关闭可能会损害性能。 - 两个最里面的循环看起来是独立的,并且只对其中一个进行并行化(失去了利用更宽迭代空间的可能性)。
您可以在下面找到我将对代码进行的一些修改:
// Moving the omp parallel you open/close the parallel // region only one time, not n times #pragma omp parallel default(shared) for(int t = 0; t < n; t++){ // With collapse you parallelize over an iteration space that is // composed of (nx/2+1)*(nx-1) elements not only (nx/2+1) #pragma omp for collapse(2) schedule(static) for(int i = 1; i < nx/2+1; i++){ for(int j = 1; j < nx-1; j++){ T_c[i][j] =0.25*(T_p[i-1][j] +T_p[i+1][j]+T_p[i][j-1]+T_p[i][j+1]); T_c[nx-i+1][j] = T_c[i][j]; } } // As the iteration space is very small and the work done // at each iteration is not much, static schedule will likely be the best option // as it is the one that adds the least overhead for scheduling copyT(T_p, T_c, nx); } print2file(T_c, nx, file);
首先,在外循环的每次迭代中重新启动并行区域,从而增加了巨大的开销。
其次,一半的线程只是坐在那里什么都不做,因为你的块大小是它应该的两倍 – 它是nx/nthreads
而并行循环的迭代次数是nx/2
,因此有(nx/2)/(nx/nthreads) = nthreads/2
块。 除了你试图实现的是复制schedule(static)
的行为。
#pragma omp parallel for (int t = 0; t < n; t++) { #pragma omp for schedule(static) for (int i = 1; i < nx/2+1; i++) { for (int j = 1; j < nx-1; j++) { T_c[i][j] = 0.25*(T_p[i-1][j]+T_p[i+1][j]+T_p[i][j-1]+T_p[i][j+1]); T_c[nx-i-1][j] = T_c[i][j]; } } #pragma omp single copyT(T_p, T_c, nx); } print2file(T_c, nx, file);
如果修改copyT
也使用parallel for
,则应删除single
构造。 您不需要default(shared)
因为这是默认设置。 您不要将并行循环的循环变量声明为private
- 即使此变量来自外部作用域(因此在区域中隐式共享),OpenMP也会自动将其设置为私有。 只需在循环控件中声明所有循环变量,它就会自动运行,并应用默认的共享规则。
第二个半月,你的内循环中可能存在(可能)错误。 第二个分配声明应为:
T_c[nx-i-1][j] = T_c[i][j];
(或T_c[nx-i][j]
如果你没有在下方留下光环),否则当i
等于1
,你将访问T_c[nx][...]
。
第三,一般提示:不是将一个数组复制到另一个数组,而是使用指向这些数组的指针,并在每次迭代结束时交换两个指针。