openmp程序示例

最近一直在研究并行计算，还没有真正实践过，下面是矩阵乘法很经典的一个例子。我把完整的过程和代码写在下面，供初学者参考，高手就不用看了，以免浪费时间。

 

 

 

(1)serial.c
#include
#include
#include
#include
#define N 800 //250

int main()
{
  struct timeval starttime,endtime;
          double timepast;

 int i,j,k,m;
 int a[N][N],b[N][N],c[N][N];
for(i=0;i{
 for(j=0;j {
  srand((unsigned int)time(NULL)); //产生随机数种子
     m=( rand() % 100);
  a[i][j]=b[i][j]=m;           //产生0－100的随机数，给矩阵A，B赋初始值

  
 }
}

gettimeofday(&starttime,NULL);

for(i=0;i{  for(j=0;j    {  c[i][j]=0;
       for(k=0;k       {
         c[i][j]+=a[i][k]*b[k][j];
       }
    }
}

gettimeofday(&endtime,NULL);
   timepast=((double)(endtime.tv_sec-starttime.tv_sec)*1000000+(double)(endtime.tv_usec-starttime.tv_usec))/1000000;
   printf("the whole processing time of the program is %lf seconds\n",timepast);

}
 

 

(2) parallel.c

#include

#include

#include

#include

#include

#define N   800 //250

 

int main()

{

 

int size,rank;

 struct timeval starttime,endtime;

 double timepast;

 

    int i,j,k,m;

    int a[N][N],b[N][N],c[N][N];

for(i=0;i    //这里也可以实现并行，但为了便于测试性能，所以在计算的时候才用并行

{

 for(j=0;j

 {

     srand((unsigned int)time(NULL)); //产生随机数种子

         m=( rand() % 100);                 //产生0－100的随机数，给矩阵A，B赋初始值

     a[i][j]=b[i][j]=m;

 }

}

 

omp_set_num_threads(4);

 gettimeofday(&starttime,NULL);

 

//#pragma omp parallel for  shared(a,b,c) private(i,j,k) num_threads(4) //利用OpenMP静态调度static的方法实现并行

#pragma omp parallel for shared(a,b,c) private(i,j,k) schedule(static,4)

//利用OpenMP静态调度static的方法实现并行

//#pragma omp for schedule(static)

for(i=0;i

{  for(j=0;j

    {  c[i][j]=0;

       for(k=0;k          //先给矩阵C赋初始值0，然后循环计算A矩阵的行和B矩阵的列，叠加结果给C

       {

         c[i][j]+=a[i][k]*b[k][j];

 //rank= omp_get_thread_num();

 //size= omp_get_num_threads();

 //printf( "[i=%d][k=%d][j=%d] from  %d of %d\n", i,k,j,rank, size );

       }

    }

}

gettimeofday(&endtime,NULL);

        timepast=((double)(endtime.tv_sec-starttime.tv_sec)*1000000+(double)(endtime.tv_usec-starttime.tv_usec))/1000000;

          printf("the whole processing time of the program is %lf seconds\n",timepast);

 

 

}

 

 (3)编译

本人在fedora.unix-center.net以及T10000.unix-center.net反复作了实验，实验结果基本上跟预想的差不多。

T10000是solaries，编译命令如下：

CC -xopenmp -o parallel parallel.c

CC  -o serial  serial.c

 

fedora是linux，编译命令如下：

gcc -fopenmp -o parallel parallel.c

gcc  -o serial  serial.c

笔者在实验过程中，采取上面的编译方式发现并行比串行并没有加速多少，很是苦恼。后来与同事交谈过程中，他在编译时加了编译优化。

即

gcc -fopenmp -O3 -o parallel parallel.c

一下子加速了很多。

笔者在自己实验室环境下测试（4核），没有加优化选项也能加速明显。另外，在开始测试过程中，可能是程序问题，一直出现并行比串行还差，无论是小计算量还是大的计算量都是如此，后来把代码改了改（就是上面最后的样子）就ok了，具体没有研究到底是哪个地方写得有问题。

先这样吧，改天再深入研究。