[C] - Utilizzo programmi con processori dual core!!

[marco83pt]

Salve a tutti, vi voglio porre una domanda, forse anche banale, ma fatto sta che risposte anche con google non ne ho trovate (di chiare intendo). Sto sviluppando alcuni applicativi creati in C. Poiché fanno uso intensivo del processore (le elaborazioni mi durano qualche minuto) volevo sapere se fosse possibile, nei computer muniti di CPU dual core, compilarle in modo tale per cui una volta lanciate vadano ad usare entrambe in parallelo i due core della cpu e non soltanto uno solo.

Saluti, Marco.

[Vincenzo1968]

Ciao Marco,

Non è possibile farlo automaticamente con un'opzione del compilatore. Devi progettare l'applicazione in modalità multithreading.
Puoi utilizzare diverse librerie. Io preferisco OpenMP che è pienamenta supportata dalla maggior parte dei compilatori C, è portabile e di facile utilizzo:

http://openmp.org/wp/

http://en.wikipedia.org/wiki/OpenMP

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/tt15eb9t.aspx

Intel Tutorials:
http://software.intel.com/en-us/arti...ed-with-openmp
http://software.intel.com/en-us/arti...ng-with-openmp
http://software.intel.com/en-us/arti...mp-programming

[Mattyfog]

ma non sbasta creare più thread?

[Unrue]

Originariamente inviato da marco83pt

Salve a tutti, vi voglio porre una domanda, forse anche banale, ma fatto sta che risposte anche con google non ne ho trovate (di chiare intendo). Sto sviluppando alcuni applicativi creati in C. Poiché fanno uso intensivo del processore (le elaborazioni mi durano qualche minuto) volevo sapere se fosse possibile, nei computer muniti di CPU dual core, compilarle in modo tale per cui una volta lanciate vadano ad usare entrambe in parallelo i due core della cpu e non soltanto uno solo.

Saluti, Marco.

Molte istruzioni sono passate in parallelo ai due core, sopratutto se non vi è dipendenza. Questo parallelismo è implementato in hardware. E' difficile però che le istruzioni non abbiano dipendenza, se non vengono scritte appositamente così.Si può però fare un parallelismo software con i thread, anche se ci pensa il sistema operativo a mappare thread sui vari core. Non ne hai controllo, se non con particolari opzioni più avanzate.

[marco83pt]

Oggi mi cimento con openMP. Vedo cosa tiro fuori.
Saluti.

[Vincenzo1968]

Originariamente inviato da Mattyfog

ma non sbasta creare più thread?

si, è possibile utilizzare le funzioni per la gestione dei thread. Su Windows, per esempio, si possono utilizzare le API CreateThread, etc, ma questo rende il codice non portabile.

[marco83pt]

Quindi in poche parole mi state dicendo che l'utilizzo di più thread in parallelo equivale ad usare entrambi i core della CPU???

[banryu79]

Originariamente inviato da marco83pt

Quindi in poche parole mi state dicendo che l'utilizzo di più thread in parallelo equivale ad usare entrambi i core della CPU???

Per risponderti quoto quello che ha già scritto Unrue:

Originariamente inviato da Unrue

... Si può però fare un parallelismo software con i thread, anche se ci pensa il sistema operativo a mappare thread sui vari core. Non ne hai controllo, se non con particolari opzioni più avanzate.

In sostanza tu ti suddividi il lavoro nel tuo applicativo usando vari thread, ci penserà poi il S.O. a mappare i tuoi thread come meglio crede sui vari core.

Esattamente quale thread mappa in quale core a te non deve interessare, a meno di particolari esigenze ma in quel caso ti devi "sbattere" di più per avere quel tipo di controllo.

[marco83pt]

io ho fatto questi passaggi (banali passaggi):

void prodotto(long double** A, long double** B, long double** AB, int N) {
//Prodotto fra matrici
int i,j,k;
long double x;
#pragma omp parallel for default(none) private(i,j,k,x) shared(A,B,AB,N)
for(i = 0;i < N; ++i) {
for(j = 0;j < N; ++j) {
x = 0;
for(k = 0;k < N; ++k) {
x = A[ i ][ k ] * B[ k ][ j ] + x;
}
AB[ i ][ j ] = x;
}
}
}


il tempo di esecuzione è diventato un quarto...
bene....con così poco ho ottenuto così tanto.

[gugoXX]

Originariamente inviato da Unrue

Molte istruzioni sono passate in parallelo ai due core, sopratutto se non vi è dipendenza. Questo parallelismo è implementato in hardware. E' difficile però che le istruzioni non abbiano dipendenza, se non vengono scritte appositamente così.Si può però fare un parallelismo software con i thread, anche se ci pensa il sistema operativo a mappare thread sui vari core. Non ne hai controllo, se non con particolari opzioni più avanzate.

Occhio a non fare confusione tra il parallelismo delle pipeline, presente da un po' di generazioni, con quello dei Core.
La indipendenza delle istruzioni non e' condizione sufficiente per bilanciare il carico tra i diversi core.

[shinya]

Originariamente inviato da marco83pt

il tempo di esecuzione è diventato un quarto...
bene....con così poco ho ottenuto così tanto.

Se il grosso del lavoro consiste nel moltiplicare delle matrici, potresti anche voler considerare algoritmi più efficienti di quello naive.

[marco83pt]

Originariamente inviato da shinya

Se il grosso del lavoro consiste nel moltiplicare delle matrici, potresti anche voler considerare algoritmi più efficienti di quello naive.

tipo?

[shinya]

Originariamente inviato da marco83pt

tipo?

Tipo:

http://en.wikipedia.org/wiki/Matrix_...multiplication

Ovviamente sono molto più complicati da implementare, vedi tu se ne vale la pena.

[Vincenzo1968]

Originariamente inviato da marco83pt

io ho fatto questi passaggi (banali passaggi):

void prodotto(long double** A, long double** B, long double** AB, int N) {
//Prodotto fra matrici
int i,j,k;
long double x;
#pragma omp parallel for default(none) private(i,j,k,x) shared(A,B,AB,N)
for(i = 0;i < N; ++i) {
for(j = 0;j < N; ++j) {
x = 0;
for(k = 0;k < N; ++k) {
x = A[ i ][ k ] * B[ k ][ j ] + x;
}
AB[ i ][ j ] = x;
}
}
}


il tempo di esecuzione è diventato un quarto...
bene....con così poco ho ottenuto così tanto.

Il tuo è un ottimo esempio di quello che intendevo per facilità d'utilizzo. Utilizzando le API di Windows per i threads, avresti dovuto scrivere un bel po' di codice in più.

P.S. per curiosità, in quale ambiente e con quale compilatore l'hai compilato?

[^TiGeRShArK^]

Originariamente inviato da marco83pt

io ho fatto questi passaggi (banali passaggi):

void prodotto(long double** A, long double** B, long double** AB, int N) {
//Prodotto fra matrici
int i,j,k;
long double x;
#pragma omp parallel for default(none) private(i,j,k,x) shared(A,B,AB,N)
for(i = 0;i < N; ++i) {
for(j = 0;j < N; ++j) {
x = 0;
for(k = 0;k < N; ++k) {
x = A[ i ][ k ] * B[ k ][ j ] + x;
}
AB[ i ][ j ] = x;
}
}
}


il tempo di esecuzione è diventato un quarto...
bene....con così poco ho ottenuto così tanto.

beh..
in questo caso è banale..
prova ad implementare il parallelismo su programmi + complessi e vedi se non ti escono i capelli bianchi

[Vincenzo1968]

Originariamente inviato da ^TiGeRShArK^

beh..
in questo caso è banale..
prova ad implementare il parallelismo su programmi + complessi e vedi se non ti escono i capelli bianchi

È ovvio che, se, per esempio, si utilizzano dei calcoli su una risorsa condivisa, bisogna organizzare il codice in modo da sincronizzare i thread. Ma con librerie come OpenMP il compito è, comunque, più facile rispetto all'utilizzo delle API.

[Alex_87_xelA]

Scusate ... in questo piccolo esempio fatto da marco83pt mi spiegate cosa fa un processore e cosa fa l'altro

mi potete spiegare il #pragma utilizzato come funziona ?

[^TiGeRShArK^]

Originariamente inviato da Vincenzo1968

È ovvio che, se, per esempio, si utilizzano dei calcoli su una risorsa condivisa, bisogna organizzare il codice in modo da sincronizzare i thread. Ma con librerie come OpenMP il compito è, comunque, più facile rispetto all'utilizzo delle API.

si, ma il problema vero è trovare i bug che si presenteranno sicuramente in software complessi...
le problematiche da affrontare in caso di codice multi-threaded sono moltissime, tanto è vero che praticamente tutti i sistemi per gestire l'interfaccia grafica girano in modalità single-thread (swing e windows forms in primis...)

[^TiGeRShArK^]

Originariamente inviato da Alex_87_xelA

Scusate ... in questo piccolo esempio fatto da marco83pt mi spiegate cosa fa un processore e cosa fa l'altro

mi potete spiegare il #pragma utilizzato come funziona ?

mai usato openMP, ma a leggere il pragma si direbbe che definisce come risorse condivise le 3 matrici quadrate e la loro dimensione ed esegue in parallelo i 3 cicli for che utilizzano le variabili i,j,k come contatori e x che contiene il valore della moltiplicazione.

[Vincenzo1968]

Originariamente inviato da ^TiGeRShArK^

si, ma il problema vero è trovare i bug che si presenteranno sicuramente in software complessi...
le problematiche da affrontare in caso di codice multi-threaded sono moltissime, tanto è vero che praticamente tutti i sistemi per gestire l'interfaccia grafica girano in modalità single-thread (swing e windows forms in primis...)

Concordo pienamente. Non voglio dire che librerie come OpenMP siano la manna dal cielo; soltanto, rendono un po' più facili le cose. Nell'esempio di Marco, per gestire le risorse condivise, è bastato elencarle nella clausola shared
La programmazione multithreading richiede comunque, e con librerie particolari, e con le API, molta più attenzione rispetto a quella tradizionale.