winston 发表于 2012-1-17 10:06:28

【程序语言】并行编程——openMPI初探

http://hi.csdn.net/attachment/201201/16/0_13267177411Zu5.gif(1)openMPI的配置(windows平台+vs2010)。在Visul Studio中配置openMPI十分简单,只需打开“项目 - > 属性 - > C/C++ - > 语言”中将“OpenMPI支持”选为"是" 如下图所示:      
   http://hi.csdn.net/attachment/201201/16/0_13267177411Zu5.gif
这样你就可以开始OpenMPI之旅了。
(2)下面开始我们最简单的OpenMPI语句,hello world!#include "stdafx.h"

#include <omp.h>
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
        #pragma omp parallel num_threads(8)
        cout<<"hello world! "<<"thread numbers: "<<omp_get_thread_num()<<endl;
}
    其中#pragma omp parallel是一句编译指导语句,告诉编译器后面的语句需要并行处理.num_threads(8)给出线程数为8,可以不给出线程数,一般会有一个默认值,我的机子上是2.

(3)OpenMPI的循环并行化
最基础和典型的并行部分应该就是循环,我们先从循环的并行开始#include "stdafx.h"
#include <omp.h>
#include <iostream>
#include <time.h>
using namespace std;

const int core   = 2;
const int thread = 4;

void test()
{
        int sum = 0;       
        for(int i=0; i<10000000; ++i)
        {        sum *= i;        }
}

int main()
{
        clock_t start = clock();
       
                #pragma omp parallel for
                for(int i=0; i<core; i++)
                {        test();                                }
               
       
        clock_t finish = clock();
        cout<<"time used is: "<<finish -start<<"ms"<<endl;

        start = clock();

                for(int i=0; i<core; i++)
                {        test();        }

        finish = clock();
        cout<<"time used is: "<<finish -start<<"ms"<<endl;
}

这段代码中添加了运行时间测试语句,是为了比较并行处理的效果,并行指导语句只有一句#pragma omp parallel for,其作用就是将for循环的内部迭代使用多个线程处理。
第二个循环在非并行的参照组,在我的机子上这两段代码的时间分别是35ms,65ms左右。

(3)OpenMPId 的一般语句并行化      #pragma omp parallel

        {       
                /*并行区域1*/
                #pragma omp sections
                {
                        #pragma omp section
                        {        cout<<"hello ->thread:"<<omp_get_thread_num()<<endl;        }
                        #pragma omp section
                        {        cout<<"hello ->thread:"<<omp_get_thread_num()<<endl;        }
                }

                /*并行区域2*/
                #pragma omp sections
                {
                        #pragma omp section
                        {        cout<<"world ->thread:"<<omp_get_thread_num()<<endl;        }
                        #pragma omp section
                        {        cout<<"world ->thread:"<<omp_get_thread_num()<<endl;        }
                }
        };
    使用#pragma omp parallel{ 语句 }的形式给出总的并行块,sections划分出并行分区,区域内部的section之间多线程并行处理,sections之间串行处理,如上述程序中,并行区域1先处理,并行区域2后处理;而并行区域1中的显示hello的两个section并行处理,并行区域2中显示world的两个section并行处理。





(4)OpenMPI 的并行调度算法
OpenMPI 的调度算法一共有三个:static , dynamic, guided. 另外有一个根据环境变量选择三者之一的runtime选项。使用方法也十分简单:        sum =0;

        #pragma omp parallel for schedule(dynamic)
        for(int i=0; i<100; ++i)
        {        sum +=i;        }
        cout<<sum<<endl;
添加的 schedule(dynamic) ,同理有 schedule(static) 和 schedule(guided) ,另外你如果不给出schedule,那么默认选择的是static选项。三者的区别如下:





static       : 每个线程分配迭代总数 / 线程数 的迭代次数,如9500次迭代,10个线程,那么每个线程被分配950次迭代。任务分配可能不均衡。因为每次迭代的时间可能不同。
dynamic : 每次线程完成了当前工作就重新申请新的工作,开销比static大,但能基本保证任务分配的均衡。
guided   :程序员可以给出分配公式,指导任务的分配。

待续……






作者:theprinceofelf 发表于2012-1-16 21:32:30 原文链接


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