Sou um usuário bastante experiente do OpenMP, mas acabei de encontrar um problema intrigante e espero que alguém aqui possa ajudar. O problema é que um algoritmo de hash simples funciona bem para matrizes alocadas à pilha, mas é ruim para matrizes na pilh

Exemplo abaixo usa i% M (i módulo M) para contar cada M-ésimo número inteiro no respectivo elemento da matriz. Para simplificar, imagine N = 1000000, M = 10. Se N% M == 0, o resultado deve ser que todos os elementos dos compartimentos [] sejam iguais a N / M:

#pragma omp for
  for (int i=0; i<N; i++) 
    bins[ i%M ]++;

Array bins [] é privado para cada thread (somamos os resultados de todos os threads em uma seção crítica posteriormente

Quando os compartimentos [] são alocados na pilha, o programa funciona muito bem, com desempenho dimensionado proporcionalmente ao número de núcleo

No entanto, se os compartimentos [] estiverem na pilha (o ponteiro para os compartimentos [] está na pilha), o desempenho cai drasticamente. E esse é um grande problema!

Eu quero paralelizar o binning (hash) de certos dados em matrizes de heap com o OpenMP, e esse é um grande problema de desempenh

Definitivamente, não é algo tolo como todos os tópicos que tentam gravar na mesma área de memória. Isso ocorre porque cada encadeamento possui sua própria matriz de compartimentos [], os resultados estão corretos com os compartimentos alocados na pilha e na pilha e não há diferença no desempenho para execuções de encadeamento único. Reproduzi o problema em diferentes hardwares (Intel Xeon e AMD Opteron), com os compiladores GCC e Intel C ++. Todos os testes foram no Linux (Ubuntu e RedHat).

Parece não haver razão para que o bom desempenho do OpenMP deva ser limitado a arrays de pilh

Qualquer suposição? Talvez o acesso de threads ao heap passe por algum tipo de gateway compartilhado no Linux? Como faço para corrigir isso?

programa @Complete para brincar está abaixo:

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <omp.h>

int main(const int argc, const char* argv[])
{
  const int N=1024*1024*1024;
  const int M=4;
  double t1, t2;
  int checksum=0;

  printf("OpenMP threads: %d\n", omp_get_max_threads());

  //////////////////////////////////////////////////////////////////
  // Case 1: stack-allocated array
  t1=omp_get_wtime();
  checksum=0;
#pragma omp parallel
  { // Each openmp thread should have a private copy of 
    // bins_thread_stack on the stack:
    int bins_thread_stack[M];
    for (int j=0; j<M; j++) bins_thread_stack[j]=0;
#pragma omp for
    for (int i=0; i<N; i++) 
      { // Accumulating every M-th number in respective array element
        const int j=i%M;
        bins_thread_stack[j]++;
      }
#pragma omp critical
    for (int j=0; j<M; j++) checksum+=bins_thread_stack[j];
  }
  t2=omp_get_wtime();
  printf("Time with stack array: %12.3f sec, checksum=%d (must be %d).\n", t2-t1, checksum, N);
  //////////////////////////////////////////////////////////////////

  //////////////////////////////////////////////////////////////////
  // Case 2: heap-allocated array
  t1=omp_get_wtime();
  checksum=0;
  #pragma omp parallel 
  { // Each openmp thread should have a private copy of 
    // bins_thread_heap on the heap:
    int* bins_thread_heap=(int*)malloc(sizeof(int)*M); 
    for (int j=0; j<M; j++) bins_thread_heap[j]=0;
  #pragma omp for
    for (int i=0; i<N; i++) 
      { // Accumulating every M-th number in respective array element
        const int j=i%M;
        bins_thread_heap[j]++;
      }
  #pragma omp critical
    for (int j=0; j<M; j++) checksum+=bins_thread_heap[j];
    free(bins_thread_heap);
  }
  t2=omp_get_wtime();
  printf("Time with heap  array: %12.3f sec, checksum=%d (must be %d).\n", t2-t1, checksum, N);
  //////////////////////////////////////////////////////////////////

  return 0;
}

s saídas de amostra do programa estão abaix

para OMP_NUM_THREADS = 1

OpenMP threads: 1
Time with stack array: 2.973 sec, checksum=1073741824 (must be 1073741824).
Time with heap  array: 3.091 sec, checksum=1073741824 (must be 1073741824).

e para OMP_NUM_THREADS = 10

OpenMP threads: 10
Time with stack array: 0.329 sec, checksum=1073741824 (must be 1073741824).
Time with heap  array: 2.150 sec, checksum=1073741824 (must be 1073741824).

Eu apreciaria muito qualquer ajuda!