c - openmp 比一个线程慢，无法弄清楚

Question

我遇到一个问题，我的以下代码在 openmp 下运行速度较慢:

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，计算时间会长得多。

Answer 1

首先，您的并行区域会在每次外循环迭代时重新启动，从而增加巨大开销。

其次，一半的线程会坐在那里什么也不做，因为你的 block 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，因此总共有(nx/2)/(nx/nthreads) = nthreads/2 block 。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);

如果您将 copyT 修改为也使用并行 for，则应删除 single 结构。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(因此在该区域中隐式共享)，OpenMP 也会自动将其设为私有(private)。只需在循环控件中声明所有循环变量，它就会自动与应用的默认共享规则一起工作。

第二个半，您的内部循环中(可能)有一个错误。第二个评估声明应为:

T_c[nx-i-1][j] = T_c[i][j];

(或 T_c[nx-i][j] 如果你不在下侧保留光环)否则当 i 等于 1，那么您将访问 T_c[nx][...]，它在 T_c 的范围之外。

第三，一般提示:不要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。