[转]OpenMP学习笔记1 - compile & run

zhsj64 2007-06-18 11:01:56
只讨论基于Linux系统的支持C/C++的OpenMP编程。
homepage: www.openmp.org/
latest version: 2.5
references:
1. OpenMP API version2.5 spec.pdf
2. 从图书馆或网上书店只能找到这一本:
<Parallel Programming in C with MPI and OpenMP> by Miachael J. Quinn 【ISBN】730211157X
中文译本:《MPI与OpenMP并行程序设计C语言版》陈文光、武永卫等译(2004年) 【ISBN】7302095558
//只有一章是介绍OpenMP的其他都是基于MPI讨论并行编程,所以不是很推荐。
3. many PPTs and tutorials on WEB (google them)
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hands on FAQ:
*怎么在Linux上运行OpenMP程序?
>只需要安装支持OpenMP的编译器即可,比如GCC 4.2以上版本(好像Fedora Core带的部分4.1版本也支持),或者ICC(我用的version 9.1是支持的,其他没试过)。
*怎么缺点编译器是不是支持OpenMP?
>看编译器安装路径下/include目录里有没有omp.h。
*怎么区分OpenMP程序?
>程序中有没有以下内容:
>#include <omp.h>
>#pragma omp ...
*怎么编译OpenMP程序?
>gcc -fopenmp [srcfile] -o [dstfile]
>icc -openmp [srcfile] -o [dstfile]
*怎么运行OpenMP程序?
>编译后得到的文件和普通可执行文件一样可以直接执行。
*怎么设置线程数?
>Method1:在程序中写入set_num_threads(n);
>Method2:export OMP_NUM_THREADS=n;
>两种方法各有用处,前者只对该程序有效,后者不用重新编译就可以修改线程数。
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Example 1 - hello.c
#include <stdio.h>
#include <omp.h>
int main()
{
#pragma omp parallel
printf("[%d] Hello\n", omp_get_thread_num());
return 0;
}
results:
$ export OMP_NUM_THREADS=8
$ ./hello
[1] Hello
[0] Hello
[3] Hello
[2] Hello
[7] Hello
[4] Hello
[6] Hello
[5] Hello

Example 2: 矩阵拟合法计算Pi
Sequetial Version:
#include <stdio.h>
#include <time.h>
void main ()
{
time_t start, finish;
static long num_steps = 1000000000;
double step;
int i;
double x, pi, sum = 0.0;
step = 1.0/(double) num_steps;
start = clock();
for (i=0;i< num_steps; i++)
{
x = (i+0.5)*step;
sum = sum + 4.0/(1.0+x*x);
}
pi = step * sum;
finish = clock();
printf("Pi = %16.15f (%d steps), %ld ms\n", pi, num_steps, finish-start );
return;
}
Parallel Version:
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <omp.h>
void main ()
{
time_t start, finish;
static long num_steps = 1000000000;
double step;
int i;
double x, pi, sum = 0.0;
step = 1.0/(double) num_steps;
start = clock();
#pragma omp parallel for reduction(+:sum) private(x) /*只加了这一句,其他不变*/
for (i=0;i< num_steps; i++)
{
x = (i+0.5)*step;
sum = sum + 4.0/(1.0+x*x);
}
pi = step * sum;
finish = clock();
printf("Pi = %16.15f (%d steps), %ld ms\n", pi, num_steps, finish-start );
return;
}
result:
Sequential version:
Pi = 3.141592653589792 (1000000000 steps), 13900000 ms
Parallel version for 8 threads:
Pi = 3.141592653589794 (1000000000 steps), 1820000 ms
从结果可以看到8线程的speedup=7.64,接近线性。因为这个程序本身具有良好的并发性,循环间几乎没有数据依赖,除了sum,但是用reduction(+:sum)把对于sum的相关也消除了。而且实验平台本身就有8个处理器核。

当把OMP_NUM_THREAD改成1之后再看看结果:
Pi = 3.141592653589792 (1000000000 steps), 14610000 ms
比串行程序增加了5.1%的overhead,证明增加的1句语句(主要是做任务分配)是有代价的。

再看看把OMP_NUM_THREAD改成大之后的结果:
64 Threads: Pi = 3.141592653589792 (1000000000 steps), 230000 ms - speedup=60.43
128 Threads: Pi = 3.141592653589795 (1000000000 steps), 120000 ms - speedup=116.83
256 Threads: Pi = 3.141592653589794 (1000000000 steps), 120000 ms - speedup=116.83
//这是什么牛机器啊!!!大汗!!!让我怀疑这里出了问题!!!
假设结果是正确的,那么可以看到这个系统的并发极限是128!
我原本想证明的是线程切换是有代价的,所以如果线程数>处理器数(并不等于有几个CPU),加速比就会下降。
但是当线程从128增加到256的时候时间居然也没有变。。。
其实可以在一个单处理器(单核处理器且不支持超线程)上试一下一个8线程的程序会比1线程的程序运行时间长。
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至于OpenMP的语法请大家自己看书,常用函数也就十来个,很快就能上手。
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miaoshasha 2009-10-08
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用难点的程序研究一下openmp呗
intel_www 2008-06-11
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[Quote=引用 5 楼 jjjjtiger 的回复:]
回楼上的,openmp支持c和fortran
编译器用vc或者ICC都是可以
[/Quote]
vc在2005才开始支持OpenMP.ICC所有版本都支持OpenMP.
jjjjtiger 2008-06-10
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回楼上的,openmp支持c和fortran
编译器用vc或者ICC都是可以
zhangyixian525 2007-10-14
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顺便问一下,openMP用什么开发平台啊。微软的Visual C++吗?那编译器是用VisualC++自带的还是用
英特尔自己的编译器呢。OpenMP主要用来处理那方面的需求呢?请高手指点?
jjjjtiger 2007-10-12
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best_dba 2007-06-18
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Good,thanks
michaelxuyw 2007-06-18
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