C++ openmp比串行实现慢得多

Question

我正在对二维阵列进行热力学模拟。该数组为 1024x1024。 while 循环迭代指定的次数或直到 goodTempChange 为 false。 goodTempChange 根据 block 的温度变化是否大于定义的 EPSILON 值设置为真或假。如果阵列中的每个 block 都低于该值，则板处于停滞状态。该程序有效，我的代码没有问题，我的问题是串行代码绝对把 openmp 代码吹得一塌糊涂。我不知道为什么。我已经尝试删除除平均计算之外的所有内容，平均计算只是您想要的方 block 周围上下左右 4 个 block 的平均值，但它仍然被串行代码破坏。我以前从未做过 openmp，我在网上查找了一些东西来做我所拥有的。我以我认为可能的最有效方式在关键区域内拥有变量，我没有竞争条件。我真的不明白有什么问题。任何帮助将不胜感激。谢谢。

while(iterationCounter < DESIRED_ITERATIONS && goodTempChange) {
  goodTempChange = false;
  if((iterationCounter % 1000 == 0) && (iterationCounter != 0)) {
    cout << "Iteration Count      Highest Change    Center Plate Temperature" << endl;
    cout << "-----------------------------------------------------------" << endl;
    cout << iterationCounter << "               "
         << highestChange << "            " << newTemperature[MID][MID] << endl;
    cout << endl;
  }

  highestChange = 0;

  if(iterationCounter != 0)
    memcpy(oldTemperature, newTemperature, sizeof(oldTemperature));

  for(int i = 1; i < MAX-1; i++) {  
  #pragma omp parallel for schedule(static) 
    for(int j = 1; j < MAX-1; j++) {
      bool tempGoodChange = false;
      double tempHighestChange = 0;
      newTemperature[i][j] = (oldTemperature[i-1][j] + oldTemperature[i+1][j] +
                              oldTemperature[i][j-1] + oldTemperature[i][j+1]) / 4;

      if((iterationCounter + 1) % 1000 == 0) {
        if(abs(oldTemperature[i][j] - newTemperature[i][j]) > highestChange)
          tempHighestChange = abs(oldTemperature[i][j] - newTemperature[i][j]);
        if(tempHighestChange > highestChange) {
          #pragma omp critical
          {
            if(tempHighestChange > highestChange)
              highestChange = tempHighestChange;
          }
        }
      }
      if(abs(oldTemperature[i][j] - newTemperature[i][j]) > EPSILON
         && !tempGoodChange)
        tempGoodChange = true;

      if(tempGoodChange && !goodTempChange) {
        #pragma omp critical
        {
          if(tempGoodChange && !goodTempChane)
            goodTempChange = true;
        }
      }
    }
  }
  iterationCounter++;
}

Answer 1

尝试摆脱那些关键部分可能会有所帮助。例如:

#pragma omp critical
{
  if(tempHighestChange > highestChange)
  {
    highestChange = tempHighestChange;
  }
}

在这里，您可以将每个线程计算的 highestChange 存储在一个局部变量中，并在并行部分完成时，获取您拥有的 highestChange 的最大值.