c-OpenMP:对while循环中的循环进行并行化

Question

我正在实现一种使用力定向计算图形布局的算法。我想添加OpenMP指令来加速一些循环。在阅读了一些课程后，我根据自己的理解添加了一些OpenMP指令。代码已编译，但不会返回与顺序版本相同的结果。

我想知道你是否愿意看看我的代码，帮助我找出我的OpenMP版本出了什么问题。

请在此处下载档案：http://www.mediafire.com/download/3m42wdiq3v77xbh/drawgraph.zip

正如您所看到的，我想要并行化的代码部分是：

unsigned long graphLayout(Graph * graph, double * coords, unsigned long maxiter) 

特别是这两个消耗大量计算资源的循环：

/* compute repulsive forces (electrical: f=-C.K^2/|xi-xj|.Uij) */      
  for(int j = 0 ; j < graph->nvtxs ; j++) { 
    if(i == j) continue;
    double * _xj = _position+j*DIM;
    double dist = DISTANCE(_xi,_xj);        
    // power used for repulsive force model (standard is 1/r, 1/r^2 works well)
    // double coef = 0.0; -C*K*K/dist;       // power 1/r
     double coef = -C*K*K*K/(dist*dist); // power 1/r^2 
    for(int d = 0 ; d < DIM ; d++) force[d] += coef*(_xj[d]-_xi[d])/dist;
  }
/* compute attractive forces (spring: f=|xi-xj|^2/K.Uij) */
  for(int k = graph->xadj[i] ; k < graph->xadj[i+1] ; k++) {
    int j =  graph->adjncy[k]; /* edge (i,j) */ 
    double * _xj = _position+j*DIM;
    double dist = DISTANCE(_xi,_xj);            
    double coef = dist*dist/K;
    for(int d = 0 ; d < DIM ; d++) force[d] += coef*(_xj[d]-_xi[d])/dist;   
  }

提前感谢您提供的任何帮助！

Answer 1

您的代码中存在数据竞赛，例如，在执行maxmove = nmove;或energy += nforce2;时。在任何多线程代码中，只有使用原子访问（#pragma omp atomic read/write/update）或显式同步对此类变量的访问（关键部分、锁），才能写入线程共享的变量。首先阅读一些关于OpenMP的教程，您的代码有更多问题，例如

if(nmove > maxmove) maxmove = nmove;

这一行通常甚至不适用于原子（您必须使用所谓的比较和交换原子操作来解决这个问题）。这里更好的解决方案是让每个线程计算其局部最大值，然后将其减少为全局最大值。