OPENMP的一个恶心问题

snakedy

我在LINUX下使用g++编译器，做一个OPENMP的优化处理实验，代码如下：

1. #include <stdio.h>
   
2. #include <string.h>
   
3. #include <strings.h>
   
4. #include <time.h>
   
5. #include <omp.h>
   
6. 
   
7. int main()
   
8. {
   
9.   long long k = 20;
   
10.   int i;
    
11.   int j[10] = {101,102,103,104,105,106,107,108,109,110};
    
12.   printf("begin k=%d\tj[0]=%d\n", k,j[0]);
    
13.   time_t t, t1;
    
14.   t = time(NULL);
    
15. omp_set_num_threads(7);
    
16. #pragma omp parallel for
    
17. for(i = 0; i < 7; i++)
    
18. {
    
19.                 int rank = omp_get_thread_num();
    
20.           int count = omp_get_num_threads();     
    
21.           printf("Hello from thread %d of %d\n", rank, count);
    
22.   for( k=0; k < 1000000000; k++)
    
23.   {
    
24.     j[k%10] = k*k;
    
25.   }
    
26. }
    
27.         t1 = time(NULL);
    
28.   printf("time = [%d]\n", t1 - t);
    
29.   printf("end k=%d\tj[0]=%d\n", k,j[0]);
    
30. }
    

复制代码

分别采用OPENMP编译与不采用OPENMP编译的方式结果如下：

采用OPENMP的情况
begin k=20        j[0]=101
Hello from thread 0 of 7
Hello from thread 3 of 7
Hello from thread 4 of 7
Hello from thread 5 of 7
Hello from thread 6 of 7
Hello from thread 1 of 7
Hello from thread 2 of 7
time = [72]
end k=1000000000        j[0]=-11782044

不采用OPENMP的情况
begin k=20        j[0]=101
Hello from thread 0 of 1
Hello from thread 0 of 1
Hello from thread 0 of 1
Hello from thread 0 of 1
Hello from thread 0 of 1
Hello from thread 0 of 1
Hello from thread 0 of 1
time = [27]
end k=1000000000        j[0]=-11782044

采用OPENMP的的情况反而效率变低了，我的LINUX环境是
Linux FC14-1 2.6.35.14-106.fc14.x86_64 #1 SMP Wed Nov 23 13:07:52 UTC 2011 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux， 2CPU， 8核（所以才用7个线程）

请那位使用过openmp的高手指点一下，我才vs2008上实验一个类似的程序，效果也是使用openmp时效率大幅下降了，很奇怪。

snakedy

看来用OPENMP提高软件性能的人比较少呀，大家谁知道给点思路也成呀。

hellioncu

没用过openmp，不过我觉得问题出在j上，这个数组被多个线程修改，会导致缓存失效，应该把j这个数组打散。
具体搜索 false sharing。

snakedy

其实，j这个数组我就是想做一个公式，或者一个处理随便编的，楼上说的我去试试，看是否是多个线程同时访问同一缓冲区造成的，其实这个循环不是一开始就效率下降的，内部循环次数减少一些时效率是提高状态，很奇怪

snakedy

定义了一个变量zz,将原有公式转换成zz += k * k;结果发现效率还是不比串行的效率

snakedy

楼上说的很有道理，我将程序的循环修改为#pragma omp parallel for private(zz)，即将zz变量私有化后，运算从14秒瞬间变为0，不过结果好像就不对了，不过可以肯定的是openmp内部线程管理对共享资源访问是有一定的特殊处理的

snakedy

我的问题已经解决了，在此做一个总结，以便遇到相同问题的兄弟参考，除了上述问题会影响运算效率外，在OPENMP环境下，每个调用的函数层数也会影响运算效率，即如果一个算法中调用多个嵌套函数的话，用OPENMP并行它，运算结果可能还不如串行效率高，个人猜测是分配同一函数的堆栈太多，就像递归调用一样对系统资源以及访问效率都会有一定影响。尽量让自己并行部分“干净”一点是提高效率的最好的方法。

fender0107401

我用OpenMP的效果也是性能下降。

zhujiang73

fender0107401 发表于 2012-10-09 11:32
我用OpenMP的效果也是性能下降。

   这个需要调试，加锁操作要尽量少，这样基本可以有 N (CPU数) 倍的速度。

snakedy

其实这次的心得就是，使用OPENMP比较简单，但是需要对原有代码进行并行优化。