使用 openMP 进行多核处理与多线程

Posted 2023-02-16

【中文标题】使用 openMP 进行多核处理与多线程

【英文标题】：Using openMP for multicore processing vs multithreading

【发布时间】：2014-02-07 17:24:17

【问题描述】：

这个问题听起来很简单，但是我找不到任何具体的答案。所以现在说我们有一个像 corei5 680 这样的多核处理器（2 个物理内核和启用了 HT 的 4 个操作系统可用内核）。 我的问题是 openMP 在哪里完全适合图片？ 1 - 当我们说使用 openMP 的多线程时，它是否会自动利用所有可用内核（在本例中为 4 个虚拟内核）并根据可用的 CPU 周期执行线程？ 2 - openmp 是否可以控制如何使用物理/虚拟内核？或者它是抽象的并提供多线程环境，比如 java？

如果这听起来很基本，请原谅，但我试图在网上找到答案，但找不到任何令人满意的答案。

谢谢

【问题讨论】：

如果能在投反对票后有一些 cmets 将不胜感激！

【参考方案1】：

这取决于您正在考虑的 OpenMP 版本/功能，因为我相信以后的版本可能会为您提供更多功能，但原始库是围绕数据并行构建的 for 原语。一般来说，OpenMP 和其他数据并行编程模型会尝试抽象出底层硬件，程序员将其计算声明为对数据的一系列操作，然后由 OMP 调度。

为了回答您的第一个问题，操作系统调度程序将跨内核调度线程，OMP 调度程序将跨可用线程调度工作。

#pragma omp parallel for
for (i = 0; i < N; i++)
    a[i] = 2 * i;

OMP 调度程序将根据多种因素选择使用哪些核心（真实或 HT），包括它们的负载、分配给它的工作量以及您可能提供的任何提示。人们会期望上面的代码可以在所有可用的内核上运行（在您的示例中为 4 个）

您可以使用schedule 关键字来控制调度程序分配工作的方式。

schedule(type, chunk): 如果工作共享结构是 一个do循环或for循环。工作共享结构中的迭代 根据定义的调度方法分配给线程 本条款。三种调度方式分别是：

静态：在这里，所有 线程在执行循环之前被分配迭代 迭代。迭代在线程之间平均分配 默认。但是，为参数块指定一个整数将 将连续迭代的块数分配给特定线程。

动态：在这里，一些迭代被分配给一个较小的 线程数。一旦特定线程完成其分配 迭代，它返回以从迭代中获取另一个 左。参数 chunk 定义了连续迭代的次数 一次分配给一个线程。

引导：一大块 连续迭代被动态分配给每个线程（如 多于）。块大小随着每次连续呈指数下降 分配到参数块中指定的最小大小

来自Wikipedia

解决您的第二个问题。您还可以使用num_threads 属性来指定要使用的线程数。在示例中的 #pragma omp parallel for 上方添加以下内容会将 OMP 限制为三个线程，无论是否有更多线程可用。

#pragma omp parallel num_threads(3)
#pragma omp for
for (i = 0; i < N; i++)
    a[i] = 2 * i;

还可以在一定程度上控制多处理器（多个插槽）系统中不同处理器之间的工作调度方式。 OpenMP and NUMA relation?

您可能还会发现以下指南很有用，Guide into OpenMP: Easy multithreading programming for C++。

【讨论】：

+1, "OMP 调度程序将根据多种因素选择使用哪些核心（真实或 HT），包括它们的负载、分配给它的工作量以及您可能有的任何提示假如。”你有没有关于这方面的一些细节的消息来源？我真的很想知道更多关于这方面的信息。如果您看到这个问题***.com/questions/21792738/… 我试图猜测 OpenMP 在做什么，因此了解更多信息会很有帮助。

我认为这不是 OMP 标准的一部分。它特定于 OS 调度程序和您使用的 OMP 版本实现的调度程序。