2
Cでリアルタイム信号処理アルゴリズムを実装していますが、マルチスレッドを使用してコードの一部を並列化しようとしています。マルチスレッドの結果がCで遅くなる
シングルスレッド実装するためのコードは、マルチスレッド実装では、私はいくつかのスレッドを作成し、特定のデータアレイで処理するためにそれらをシグナリング保つ糸スプールのアイデアを使用し
void calcTheta(float *theta, float **s, float ***q, float ***g,
int *Ki, int m, int numObv, int numTask) {
int i, j, k;
for (i = 0; i < m; i++) {
theta[i] = 0;
for (j = 0; j < numObv; j++) {
for (k = 0; k < numTask; k++) {
theta[i] += (Ki[k] * (pow(fabs(q[i][j][k]), 2)/g[i][j][k]) - s[i][k])/
(s[i][k] * (s[i][k] - (pow(fabs(q[i][j][k]), 2)/g[i][j][k])));
}//k
}//j
theta[i] = (numTask * numObv)/theta[i];
}//i
}
あります。コードは以下である：
#define NUM_THREADS_THETA 2
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define READY 1
#define DONE 0
struct threadThetaData {
float *theta;
float **s;
float ***q;
float ***g;
int *Ki;
int numObv;
int numTask;
int threadId;
};
struct threadThetaData dataArrayTheta[NUM_THREADS_THETA];
int termThread[NUM_THREADS_THETA];
int statusThread[NUM_THREADS_THETA];
int iVal[NUM_THREADS_THETA];
pthread_mutex_t mutexThreadProc[NUM_THREADS_THETA];
pthread_mutex_t mutexMainProc[NUM_THREADS_THETA];
pthread_cond_t condThreadProc[NUM_THREADS_THETA];
pthread_cond_t condMainProc[NUM_THREADS_THETA];
void *doProcTheta(void *threadArg) {
struct threadThetaData *myData = (struct threadThetaData *)threadArg;
float *theta = myData->theta;
float **s = myData->s;
float ***q = myData->q;
float ***g = myData->g;
int *Ki = myData->Ki;
int numObv = myData->numObv;
int numTask = myData->numTask;
int threadId = myData->threadId;
int j, k;
while(1) {
//printf("thread %d waiting for signal from master..\n", threadId);
pthread_mutex_lock(&mutexThreadProc[threadId]);
while (statusThread[threadId] != READY)
pthread_cond_wait(&condThreadProc[threadId], &mutexThreadProc[threadId]);
pthread_mutex_unlock(&mutexThreadProc[threadId]);
//printf("thread %d got signal from master..\n", threadId);
if (termThread[threadId] == TRUE)
pthread_exit(NULL);
theta[iVal[threadId]] = 0;
for (j = 0; j < numObv; j++) {
for (k = 0; k < numTask; k++) {
theta[iVal[threadId]] += (Ki[k]*(pow(fabs(q[iVal[threadId]][j][k]),2)/g[iVal[threadId]][j][k]) - s[iVal[threadId]][k])/(s[iVal[threadId]][k]*(s[iVal[threadId]][k] - (pow(fabs(q[iVal[threadId]][j][k]),2)/g[iVal[threadId]][j][k])));
}//k
}//j
theta[iVal[threadId]] = (numTask*numObv)/theta[iVal[threadId]];
pthread_mutex_lock(&mutexMainProc[threadId]);
statusThread[threadId] = DONE;
pthread_cond_signal(&condMainProc[threadId]);
pthread_mutex_unlock(&mutexMainProc[threadId]);
//printf("thread %d signaled to master..\n", threadId);
}
}
void calcTheta(float *theta,float **s,float ***q,float ***g,int *Ki,int m, int numObv, int numTask)
{
int i,j;
pthread_t thetaThreads[NUM_THREADS_THETA];
int numThreadBlks = m/NUM_THREADS_THETA;
int numThreadRem = m%NUM_THREADS_THETA;
int mCount = 0;
for(i=0;i<NUM_THREADS_THETA;i++)
{
pthread_mutex_init(&mutexThreadProc[i], NULL);
pthread_mutex_init(&mutexMainProc[i], NULL);
pthread_cond_init (&condThreadProc[i], NULL);
pthread_cond_init (&condMainProc[i], NULL);
dataArrayTheta[i].theta = theta;
dataArrayTheta[i].s = s;
dataArrayTheta[i].q = q;
dataArrayTheta[i].g = g;
dataArrayTheta[i].Ki = Ki;
dataArrayTheta[i].numObv = numObv;
dataArrayTheta[i].numTask = numTask;
dataArrayTheta[i].threadId = i;
termThread[i] = FALSE;
statusThread[i] = DONE;
pthread_create(&thetaThreads[i],NULL,doProcTheta,(void *)&dataArrayTheta[i]);
}
for(i=0;i<numThreadBlks;i++)
{
for(j=0;j<NUM_THREADS_THETA;j++)
{
pthread_mutex_lock(&mutexThreadProc[j]);
statusThread[j] = READY;
iVal[j] = mCount;
mCount++;
pthread_cond_signal(&condThreadProc[j]);
pthread_mutex_unlock(&mutexThreadProc[j]);
//printf("Signaled thread %d from master ... Waiting on signal ..\n",j);
}
for(j=0;j<NUM_THREADS_THETA;j++)
{
pthread_mutex_lock(&mutexMainProc[j]);
while (statusThread[j] != DONE)
pthread_cond_wait(&condMainProc[j], &mutexMainProc[j]);
pthread_mutex_unlock(&mutexMainProc[j]);
//printf("Got signal from thread %d to master \n",j);
}
}
for(j=0;j<numThreadRem;j++)
{
pthread_mutex_lock(&mutexThreadProc[j]);
statusThread[j] = READY;
iVal[j] = mCount;
mCount++;
pthread_cond_signal(&condThreadProc[j]);
pthread_mutex_unlock(&mutexThreadProc[j]);
}
for(j=0;j<numThreadRem;j++)
{
pthread_mutex_lock(&mutexMainProc[j]);
while (statusThread[j] != DONE)
pthread_cond_wait(&condMainProc[j], &mutexMainProc[j]);
pthread_mutex_unlock(&mutexMainProc[j]);
}
for(j=0;j<NUM_THREADS_THETA;j++)
{
pthread_mutex_lock(&mutexThreadProc[j]);
statusThread[j] = READY;
termThread[j] = TRUE;
pthread_cond_signal(&condThreadProc[j]);
pthread_mutex_unlock(&mutexThreadProc[j]);
pthread_join(thetaThreads[j],NULL);
pthread_mutex_destroy(&mutexThreadProc[j]);
pthread_cond_destroy(&condThreadProc[j]);
pthread_mutex_destroy(&mutexMainProc[j]);
pthread_cond_destroy(&condMainProc[j]);
}
}
アレイ寸法：
m=661
numObv=96
numTask=1024
ランタイムであり、特定のデータセットについて
float theta[m];
float s[m][numTask];
float q[m][numObv][numTask];
float g[m][numObv][numTask];
int Ki[numTask];
：
Single threaded : 4.5 seconds
Multithreaded with 2 threads : 6.9 seconds
私はランタイムを予想しましたマルチスレッド化されたコード他の方法では、シングルスレッドコードよりもパフォーマンスが向上します。私がここで欠けているものへの指針は、非常に高く評価されるだろう。
ロック間の作業が不十分であるため、ロックを処理するのに費やされる時間は、保存された作業時間よりも長くなります。 – chqrlie
私はdoProcTheta関数のthetaの計算をロックの内側に移動できます。 – anshu
あなたの質問に大いに関係しているだけです。まだわからない場合は、OpenMPを見てください。 – Phillip