OpenMP và C song song cho vòng lặp: tại sao mã của tôi làm chậm khi sử dụng OpenMP?

Question

Tôi mới ở đây và một lập trình viên mới bắt đầu ở C. Tôi đang gặp một số vấn đề khi sử dụng openmp để tăng tốc cho vòng lặp. Dưới đây là ví dụ đơn giản:

#include <stdlib.h> 
#include <stdio.h> 
#include <gsl/gsl_rng.h> 
#include <omp.h> 

gsl_rng *rng; 

main() 
{ 
int i, M=100000000; 
double tmp; 

/* initialize RNG */ 
gsl_rng_env_setup(); 
rng = gsl_rng_alloc (gsl_rng_taus); 
gsl_rng_set (rng,(unsigned long int)791526599); 

// option 1: parallel   
    #pragma omp parallel for default(shared) private(i, tmp) schedule(dynamic) 
    for(i=0;i<=M-1;i++){ 
    tmp=gsl_ran_gamma_mt(rng, 4, 1./3); 
    } 


// option 2: sequential  
    for(i=0;i<=M-1;i++){ 
    tmp=gsl_ran_gamma_mt(rng, 4, 1./3); 
    } 
} 

Mã rút ra từ phân phối ngẫu nhiên gamma cho các lần lặp M. Nó chỉ ra cách tiếp cận song song với openmp (tùy chọn 1) mất khoảng 1 phút trong khi phương pháp tiếp cận tuần tự (tùy chọn 2) chỉ mất 20 giây. Trong khi chạy với openmp, tôi có thể thấy việc sử dụng CPU là 800% (máy chủ tôi đang sử dụng có 8 CPU). Và hệ thống này là Linux với GCC 4.1.3. Lệnh biên dịch tôi đang sử dụng là gcc -fopenmp -lgsl -lgslcblas -lm (Tôi đang sử dụng GSL)

Tôi có làm gì sai không? Làm ơn giúp tôi! Cảm ơn!

P.S. Như được chỉ ra bởi một số người dùng, nó có thể được gây ra bởi rng. Nhưng ngay cả khi tôi thay

tmp=gsl_ran_gamma_mt(rng, 4, 1./3); 

bởi nói

tmp=1000*10000; 

vấn đề vẫn còn đó ...

Answer 1

gsl_ran_gamma_mt lẽ khóa trên rng để ngăn chặn vấn đề đồng thời (nếu nó không, song song của bạn mã có thể chứa một điều kiện chủng tộc và do đó mang lại kết quả sai). Giải pháp sau đó sẽ có một cá thể rng riêng biệt cho mỗi luồng, do đó tránh khóa.

Answer 2

Biến số rng của bạn được chia sẻ, do đó, các chủ đề dành tất cả thời gian chờ đợi để có thể sử dụng trình tạo số ngẫu nhiên. Cung cấp cho mỗi luồng một cá thể riêng biệt của RNG. Điều này có thể có nghĩa là làm cho mã khởi tạo RNG chạy song song.

Answer 3

Một lần nữa cảm ơn mọi người đã trợ giúp. Tôi vừa phát hiện ra rằng nếu tôi loại bỏ

schedule(dynamic) 

trong mã này, sự cố sẽ biến mất. Nhưng tại sao vậy?