parallel-processing - OpenMP 程序比顺序程序慢

Question

当我尝试以下代码时

double start = omp_get_wtime();

long i;

#pragma omp parallel for
    for (i = 0; i <= 1000000000; i++) {
        double x = rand();
    }

    double end = omp_get_wtime();

    printf("%f\n", end - start);

执行时间约为168秒，而顺序版本仅花费20秒。

我还是并行编程的新手。如何获得比顺序版本更快的并行版本？

Answer 1

随机数生成器rand(3)使用全局状态变量(隐藏在(g)libc实现中)。从多个线程访问它们会导致缓存问题，而且也不是线程安全的。您应该使用 rand_r(3) 调用以及线程私有(private)的 seed 参数:

long i;
unsigned seed;

#pragma omp parallel private(seed)
{
    // Initialise the random number generator with different seed in each thread
    // The following constants are chosen arbitrarily... use something more sensible
    seed = 25234 + 17*omp_get_thread_num();
    #pragma omp for
    for (i = 0; i <= 1000000000; i++) {
       double x = rand_r(&seed);
    }
}

请注意，并行执行时与串行执行时会产生不同的随机数流。我还推荐 erand48(3) 作为更好的(伪)随机数源。