Заполняйте гистограммы (сокращение массива) параллельно с OpenMP без использования критической секции
Я хотел бы заполнить гистограммы параллельно, используя OpenMP. Я придумал два разных способа сделать это с OpenMP в C / C ++.
Первый способproccess_data_v1
делает частную переменную гистограммыhist_private
для каждого потока заполняет их параллельно, а затем суммирует частные гистограммы в общую гистограммуhist
вcritical
раздел.
Второй способproccess_data_v2
создает общий массив гистограмм с размером массива, равным количеству потоков, заполняет этот массив параллельно, а затем суммирует общую гистограммуhist
в параллели.
Второй метод мне кажется более подходящим, поскольку он избегает критической секции и суммирует гистограммы параллельно. Однако это требует знания количества потоков и вызоваomp_get_thread_num()
, Я вообще стараюсь этого избегать. Есть ли лучший способ сделать второй метод, не ссылаясь на номера потоков и используя общий массив с размером, равным количеству потоков?
void proccess_data_v1(float *data, int *hist, const int n, const int nbins, float max) {
#pragma omp parallel
{
int *hist_private = new int[nbins];
for(int i=0; i<nbins; i++) hist_private[i] = 0;
#pragma omp for nowait
for(int i=0; i<n; i++) {
float x = reconstruct_data(data[i]);
fill_hist(hist_private, nbins, max, x);
}
#pragma omp critical
{
for(int i=0; i<nbins; i++) {
hist[i] += hist_private[i];
}
}
delete[] hist_private;
}
}
void proccess_data_v2(float *data, int *hist, const int n, const int nbins, float max) {
const int nthreads = 8;
omp_set_num_threads(nthreads);
int *hista = new int[nbins*nthreads];
#pragma omp parallel
{
const int ithread = omp_get_thread_num();
for(int i=0; i<nbins; i++) hista[nbins*ithread+i] = 0;
#pragma omp for
for(int i=0; i<n; i++) {
float x = reconstruct_data(data[i]);
fill_hist(&hista[nbins*ithread], nbins, max, x);
}
#pragma omp for
for(int i=0; i<nbins; i++) {
for(int t=0; t<nthreads; t++) {
hist[i] += hista[nbins*t + i];
}
}
}
delete[] hista;
}
Редактировать: По предложению @HristoIliev я создал улучшенный метод под названиемprocess_data_v3
#define ROUND_DOWN(x, s) ((x) & ~((s)-1))
void proccess_data_v2(float *data, int *hist, const int n, const int nbins, float max) {
int* hista;
#pragma omp parallel
{
const int nthreads = omp_get_num_threads();
const int ithread = omp_get_thread_num();
int lda = ROUND_DOWN(nbins+1023, 1024); //1024 ints = 4096 bytes -> round to a multiple of page size
#pragma omp single
hista = (int*)_mm_malloc(lda*sizeof(int)*nthreads, 4096); //align memory to page size
for(int i=0; i<nbins; i++) hista[lda*ithread+i] = 0;
#pragma omp for
for(int i=0; i<n; i++) {
float x = reconstruct_data(data[i]);
fill_hist(&hista[lda*ithread], nbins, max, x);
}
#pragma omp for
for(int i=0; i<nbins; i++) {
for(int t=0; t<nthreads; t++) {
hist[i] += hista[lda*t + i];
}
}
}
_mm_free(hista);
}