OpenMP慢还原

Question

我编写了计算数组约简和的简单C++代码，但是使用OpenMP约简程序工作得很慢。程序有两个变体:一个是最简单的和，另一个是复杂数学函数的和.在代码中，复杂变体被注释。

#include <iostream>
#include <omp.h>
#include <math.h>

using namespace std;

#define N 100000000
#define NUM_THREADS 4

int main() {

  int *arr = new int[N];

  for (int i = 0; i < N; i++) {
    arr[i] = i;
  }

  omp_set_num_threads(NUM_THREADS);
  cout << NUM_THREADS << endl;

  clock_t start = clock();
  int sum = 0;
  #pragma omp parallel for reduction(+:sum)
  for (int i = 0; i < N; i++) {
    // sum += sqrt(sqrt(arr[i] * arr[i])); // complex variant
    sum += arr[i]; // simple variant
  }

  double diff = ( clock() - start ) / (double)CLOCKS_PER_SEC;
  cout << "Time " << diff << "s" << endl;

  cout << sum << endl;

  delete[] arr;

  return 0;
}

我是由ICPC和GCC编写的：

icpc reduction.cpp -openmp -o reduction -O3
g++ reduction.cpp -fopenmp -o reduction -O3

处理器: Intel Core 2 Duo T5850，OS: Ubuntu10.10

有简单和复杂变体的执行时间，使用和不使用OpenMP编译。

简单变体"sum += arri;"：

icpc
0.1s without OpenMP
0.18s with OpenMP

g++
0.11c without OpenMP
0.17c with OpenMP

复变式"sum += sqrt(sqrt(arri * arri));"：

icpc
2,92s without OpenMP
3,37s with OpenMP

g++ 
47,97s without OpenMP
48,2s with OpenMP

在系统监控器中，我看到两个核心在程序中与OpenMP一起工作，一个核心在没有OpenMP的程序中工作。我将在OpenMP中尝试几个线程，但没有加速。我不明白为什么削减是缓慢的。

Answer 1

函数clock()测量整个进程所消耗的处理器时间，因此打印时间显示了所有线程消耗的时间之和。如果您希望看到墙壁时间(从开始到结束的实时时间)，请在POSIX系统上使用例如次数()函数。

Answer 2

你所做的是如此简单，以至于你可能受到内存带宽的限制。我很少得到任何加速比，直到工作是远远超过它所需的时间来获取数据的工作。此外，在合并所有子结果方面还有额外的工作。