OpenMP 对性能的影响

Question

我正在尝试使用 openMP 并行化脚本，但是当我测量它的执行时间（使用 omp_get_thread_num）时，结果很奇怪，

• 如果我将线程数设置为 2，它的测量值为 4935 us
• 将其设置为 1 大约需要 1083 我们
• 并删除每个 openmp 指令将其变为仅 9 us

这是我正在谈论的脚本的一部分（这个循环嵌套在另一个循环中）

for(j=(i-1); j>=0;j--){
   a=0;
   #pragma omp parallel
   {    
       #pragma omp single
       {
           if(arreglo[j]>y){
              arreglo[j+2]=arreglo[j];
            }
             else if(arreglo[j]>x){
                  if(!flag[1]){
                     arreglo[j+2]=y;
                     flag[1]=1;
                   }
                arreglo[j+1]=arreglo[j];
                }
             }
             #pragma omp single
             {
                if(arreglo[j]<=x){
                   arreglo[j+1]=x;
                   flag[0]=1;
                   a=1;
             }
      }
    #pragma omp barrier
    }
    if (a==1){break;}
}

造成这种差异的原因可能是什么？某种瓶颈，还是只是同步的额外成本？

Answer 1

1. 我们谈论执行时间非常短，它很容易受到用于基准测试的环境的影响；

2. 您显然使用的输入大小不能证明并行性的开销是合理的。;

3. 您当前的设计只允许2 线程；没有扩展空间；

4. 除了使用single 构造函数，您还不如根据线程ID 静态划分这两个代码分支，您将节省 single 构造函数的开销；

5. 最后一个屏障是多余的，因为 #pragma omp parallel 已经有一个隐式屏障。

此外，您的代码看起来本质上是顺序的，而在当前设计下，代码显然不适合并行。

如果我将线程数设置为 2，它的测量值为 4935 我们将其设置为 1 大约需要 1083 us 并且删除每个 openmp 指令会导致 只需 9 我们

使用2 线程，您需要支付所有同步开销，使用1 线程，您需要支付openMP 的价格。最后，在没有并行化的情况下，您只需消除所有开销，因此执行时间更短。

顺便说一句，您不需要删除 OpenMP 指令，只需编译不带 -fopenmp 标志的代码，指令将被忽略。