c - OpenMP 大大减慢了 for 循环

Question

我正在尝试使用 OpenMP 并行化来加速这个 for 循环。我的印象是这应该将工作分散到多个线程中。但是，也许开销太大，无法给我任何加速。

我应该提到这个循环发生了很多很多次，并且循环的每个实例都应该并行化。循环迭代次数 newNx 可以小至 3 或大至 256。但是，如果我有条件地将它并行化为 newNx > 100(仅最大循环)，它仍然会显着减慢。

这里有什么东西会导致它比预期的慢吗？我还应该提到 vector A、v、b 非常大，但我相信访问是 O(1)。

    #pragma omp parallel for private(j,k),shared(A,v,b)
    for(i=1;i<=newNx;i+=2) {
      for(j=1;j<=newNy;j++) { 
        for(k=1;k<=newNz;k+=1) {

          nynz=newNy*newNz; 

          v[(i-1)*nynz+(j-1)*newNz+k] = 
          -(v[(i-1)*nynz+(j-1)*newNz+k+1 - 2*(k/newNz)]*A[((i-1)*nynz + (j-1)*newNz + (k-1))*spN + kup+offA] + 
          v[(i-1)*nynz+(j-1)*newNz+ k-1+2*(1/k)]*A[((i-1)*nynz + (j-1)*newNz + (k-1))*spN + kdo+offA] + 
          v[(i-1)*nynz+(j - 2*(j/newNy))*newNz+k]*A[((i-1)*nynz + (j-1)*newNz + (k-1))*spN + jup+offA] + 
          v[(i-1)*nynz+(j-2 + 2*(1/j))*newNz+k]*A[((i-1)*nynz + (j-1)*newNz + (k-1))*spN + jdo+offA] + 
          v[(i - 2*(i/newNx))*nynz+(j-1)*newNz+k]*A[((i-1)*nynz + (j-1)*newNz + (k-1))*spN + iup+offA] + 
          v[(i-2 + 2*(1/i))*nynz+(j-1)*newNz+k]*A[((i-1)*nynz + (j-1)*newNz + (k-1))*spN + ido+offA] - 
          b[(i-1)*nynz + (j-1)*newNz + k])
          /A[((i-1)*nynz + (j-1)*newNz + (k-1))*spN + ifi+offA];}}}

Answer 1

假设您没有竞争条件，您可以尝试融合循环。融合将提供更大的 block 进行并行化，这将有助于减少错误共享的影响，并可能更好地分配负载。

像这样的三重循环

for(int i2=0; i2<x; i2++) {
    for(int j2=0; j2<y; j2++) {
        for(int k2=0; k2<z; k2++) {
            //
        }
    }
}

你可以这样融合它

#pragma omp parallel for
for(int n=0; n<(x*y*z); n++) {
    int i2 = n/(y*z);
    int j2 = (n%(y*z))/z;
    int k2 = (n%(y*z))%z;
    //
}

在你的情况下你可以这样做

int i, j, k, n;
int x = newNx%2 ? newNx/2+1 : newNx/2;
int y = newNy;
int z = newNz;

#pragma omp parallel for private(i, j, k)
for(n=0; n<(x*y*z); n++) {
    i = 2*(n/(y*z)) + 1;
    j = (n%(y*z))/z + 1;
    k = (n%(y*z))%z + 1;
    // rest of code
}

如果这成功地加速了您的代码，那么您会感觉很好，因为您使您的代码更快，同时进一步混淆了它。