OpenMP Tutorial

注:最近写C++代码,跑了个实验用了8个多小时,其实实验内容就是简单的重复,后来突然想到我的i5-3210M也是双核四线程的,搞个单机版并行玩玩吧,然后就google了一下午,什么 OpenMP、MPI、TBB、CUDA(面向GPU)等等,鉴于我的菜鸟水平跟单机版并行的初衷最后选择了OpenMP。就跟着网页上例子只在for循环前面添加了一条语句#pragma omp parallel for居然就跑起来了,so easy!简单的测试下时间由5s变成了3s(幸福来得太突然了^_^)。。。

记录一下自己学习到的内容,备查。

OpenMP基本用法

  • openMP支持的编程语言包括C语言、C++和Fortran,支持OpenMP的编译器包括Sun Studio,Intel Compiler,Microsoft Visual Studio,GCC(这有个list)

  • 选用的是MinGW编译器,编译时只需用-fopenmp开启OpenMP支持即可(不开启也能编译,不过是默认的串行模式),如g++ -fopenmp hello.cpp -o hello

  • 如果只是在for循环前加一句#pragma omp parallel for则不需要添加额外的include头文件;如果要用到一些API像omp_set_num_threads则要在Cpp文件中添加#include <omp.h>

  • 一般而言,编译器默认实现的总线程数等于处理器的核心数,(也可通过omp_set_num_threads(6)设置线程数6个,或者#pragma omp parallel num_threads(5)来设置)

实验

  • 初始CPU占用状态

cpu0

  • 串行时CPU占用状态,可见单CPU占用率高

cpu1

  • 并行时CPU占用状态(默认线程个数4个),所有的CPU线程都利用起来了

cpu0

  • 并行8线程时CPU占用状态,应该是对应上图中CPU利用率又提升了点,又见缝插针地利用了空闲的CPU运算资源

cpu0

  • 我的台式机是i5-3210M 双核四线程,应该是两个物理内核,每个内核有两个逻辑线程。并行化后是有4个线程,但是时间提升仅1倍。有个小孩的作业是抄文章100遍,现在有俩小孩就是两个物理内核,每个小孩可以用左右手一块抄(不过眼睛要时不时在左右手间巡视检查错误,相当于调度)这就有了逻辑上四线程。在串行模式下是一个物理内核的资源运行一个逻辑线程。Intel超线程(Hyper-Threading)技术使处理器增加5%的裸晶面积,就可以换来15%~30%的效能提升,HT能使一个物理内核的资源运行两个逻辑线程。在开启HT下,OpenMP既使用了两个物理内核又在每个内核中开启了2个线程,但是提升主要体现在利用了第二个物理内核,而同一内核的多线程对提升来说效果次之(或者说线程过多反而增加了调度时间)

参考

参考比较零散大多是google出来的,在此一并感谢

[1] OpenMP

[2] 通过GCC学习OpenMP框架

[3] openMP的一点使用经验

Leequangang /
Published under (CC) BY-NC-SA

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