| [1127] | 1 | /* ------ programme de test des capacites OpenMP ------ */ | 
|---|
|  | 2 | /*      Calcul parallele sur plusieurs processeurs      */ | 
|---|
|  | 3 | /* (C) R. Ansari     LAL/IN2P3-CNRS           2000      */ | 
|---|
|  | 4 |  | 
|---|
| [991] | 5 | #include <stdlib.h> | 
|---|
|  | 6 | #include <stdio.h> | 
|---|
| [1127] | 7 | #include <math.h> | 
|---|
| [991] | 8 |  | 
|---|
| [1127] | 9 | #include <iostream.h> | 
|---|
|  | 10 |  | 
|---|
|  | 11 | #ifdef _OPENMP | 
|---|
|  | 12 | #include <omp.h> | 
|---|
|  | 13 | #endif | 
|---|
|  | 14 |  | 
|---|
|  | 15 | /* Declaration de fonctions de calcul de temps CPU - timg.h .c  */ | 
|---|
| [991] | 16 | extern "C" { | 
|---|
|  | 17 | void InitTim(); | 
|---|
| [1572] | 18 | void PrtTim(const char *); | 
|---|
| [991] | 19 | } | 
|---|
|  | 20 |  | 
|---|
| [1127] | 21 | /* Declaration des fonctions de ce fichier */ | 
|---|
|  | 22 | void Mult(long n, double *v1, double *v2, double *v3); | 
|---|
|  | 23 | void MultB(long b, double *v1, double *v2, double *v3); | 
|---|
|  | 24 | void Check(long n, double *v3, double *v3ck); | 
|---|
|  | 25 | void Mult_OMP(long n, double *v1, double *v2, double *v3); | 
|---|
|  | 26 | void MultB_OMP(long b, double *v1, double *v2, double *v3); | 
|---|
|  | 27 | void MultB_OMP2(long b, double *v1, double *v2, double *v3); | 
|---|
|  | 28 | void MultB_OMP3(long b, double *v1, double *v2, double *v3); | 
|---|
|  | 29 | // void getBlock(long b, long* off1, long* off2, long* off3, long* sz);  C | 
|---|
|  | 30 | void getBlock(long b, long& off1, long& off2, long& off3, long& sz); | 
|---|
|  | 31 | void fillRandom(long n, double *v1, double *v2); | 
|---|
| [991] | 32 |  | 
|---|
| [1127] | 33 |  | 
|---|
|  | 34 | /* Variables statiques globales */ | 
|---|
|  | 35 | static long M,N,B,BSz; | 
|---|
|  | 36 | static int omp_nthr = 4; | 
|---|
|  | 37 |  | 
|---|
|  | 38 | /* --- main() --- */ | 
|---|
|  | 39 | int main (long narg, char *arg[]) | 
|---|
| [991] | 40 | { | 
|---|
| [1127] | 41 | long i; | 
|---|
| [991] | 42 |  | 
|---|
| [1127] | 43 | double *v1, *v2, *v3, *v3ck; | 
|---|
| [991] | 44 | if (narg < 2) { | 
|---|
| [1127] | 45 | cout << "\n Usage tompCXX P/p/S/s [N BSz B OMP_NThr]  (Test OpenMP) \n \n" | 
|---|
|  | 46 | << " P /P2 /P3 -> Calling MultB_OMP /2/3  p -> Calling Mult_OMP \n" | 
|---|
|  | 47 | << " S -> Calling MultB , s -> Calling Mult \n" | 
|---|
|  | 48 | << " N (=10): External loop number  BSz : BlockSize Size (50000) \n" | 
|---|
|  | 49 | << " B : Nb of Blocks 100 \n" | 
|---|
|  | 50 | << " OMP_NThr : Number of OpenMP threads (def = 4) \n " << endl; | 
|---|
|  | 51 | return(0); | 
|---|
| [991] | 52 | } | 
|---|
|  | 53 |  | 
|---|
| [1127] | 54 | N = 10; | 
|---|
|  | 55 | BSz = 50000; | 
|---|
|  | 56 | B = 100; | 
|---|
|  | 57 | if (narg > 2) N = atol(arg[2]); | 
|---|
|  | 58 | if (narg > 3) BSz = atol(arg[3]); | 
|---|
|  | 59 | if (narg > 4) B = atol(arg[4]); | 
|---|
|  | 60 |  | 
|---|
|  | 61 | M = B*BSz; | 
|---|
|  | 62 |  | 
|---|
|  | 63 | omp_nthr = 4; | 
|---|
|  | 64 | if (narg > 5) omp_nthr = atol(arg[5]); | 
|---|
|  | 65 |  | 
|---|
|  | 66 | cout << " tompCXX :  M (ArrSize)= " << M << "  NLoop=" << N << "  NBlock=" << B | 
|---|
|  | 67 | << " BlockSize=" << BSz << endl; | 
|---|
|  | 68 |  | 
|---|
| [991] | 69 | InitTim(); | 
|---|
|  | 70 |  | 
|---|
|  | 71 | v1 = new double[M]; | 
|---|
|  | 72 | v2 = new double[M]; | 
|---|
|  | 73 | v3 = new double[M]; | 
|---|
| [1127] | 74 | v3ck = new double[M]; | 
|---|
| [991] | 75 |  | 
|---|
| [1127] | 76 | /*  Remplissage initiale   */ | 
|---|
|  | 77 | fillRandom(M, v1, v2); | 
|---|
|  | 78 | Mult(M, v1, v2, v3ck); | 
|---|
|  | 79 |  | 
|---|
| [991] | 80 | PrtTim("End of Init "); | 
|---|
|  | 81 |  | 
|---|
| [1127] | 82 | #ifdef _OPENMP | 
|---|
|  | 83 | if ((*arg[1] == 'P') || (*arg[1] == 'p')) | 
|---|
|  | 84 | { | 
|---|
|  | 85 | omp_set_num_threads(omp_nthr); | 
|---|
|  | 86 | printf(" tompC NumThreads= %d (Max=%d)  NumProcs= %d \n", omp_get_num_threads(), | 
|---|
|  | 87 | omp_get_max_threads(), omp_get_num_procs()); | 
|---|
|  | 88 | } | 
|---|
|  | 89 | #endif | 
|---|
|  | 90 |  | 
|---|
|  | 91 | /*  Fonctions avec OpenMP  */ | 
|---|
| [1098] | 92 | if (*arg[1] == 'P') { | 
|---|
| [1127] | 93 | if (*(arg[2]+1) == '2') {   /* Double boucle - OpenMP parallel boucle externe */ | 
|---|
|  | 94 | printf("Calling N=%d times MultB_OMP2(Size= %d) \n", N, M); | 
|---|
|  | 95 | for(i=0; i<N; i++) { | 
|---|
|  | 96 | MultB_OMP2(B, v1, v2, v3); | 
|---|
|  | 97 | printf("%d ", i);  fflush(stdout); | 
|---|
|  | 98 | } | 
|---|
|  | 99 | printf("  ... Done \n"); | 
|---|
|  | 100 | } | 
|---|
|  | 101 | else if (*(arg[2]+1) == '3') { /* Double boucle - Nested parallel */ | 
|---|
|  | 102 | printf("Calling N=%d times MultB_OMP3(Size= %d) \n", N, M); | 
|---|
|  | 103 | for(i=0; i<N; i++) { | 
|---|
|  | 104 | MultB_OMP3(B, v1, v2, v3); | 
|---|
|  | 105 | printf("%d ", i);  fflush(stdout); | 
|---|
|  | 106 | } | 
|---|
|  | 107 | printf("  ... Done \n"); | 
|---|
|  | 108 | } | 
|---|
|  | 109 | else {  /* boucle double - OpenMP parallel boucle externe  */ | 
|---|
|  | 110 | printf("Calling N=%d times MultB_OMP(Size= %d) \n", N, M); | 
|---|
|  | 111 | for(i=0; i<N; i++) { | 
|---|
|  | 112 | MultB_OMP(B, v1, v2, v3); | 
|---|
|  | 113 | printf("%d ", i);  fflush(stdout); | 
|---|
|  | 114 | } | 
|---|
|  | 115 | printf("  ... Done \n"); | 
|---|
|  | 116 | } | 
|---|
| [1096] | 117 | } | 
|---|
| [1127] | 118 | else if (*arg[1] == 'p') { /* boucle simple - OpenMP */ | 
|---|
|  | 119 | printf("Calling N=%d times Mult_OMP(Size= %d) \n", N, M); | 
|---|
|  | 120 | for(i=0; i<N; i++) { | 
|---|
|  | 121 | Mult_OMP(M, v1, v2, v3); | 
|---|
|  | 122 | printf("%d ", i);  fflush(stdout); | 
|---|
|  | 123 | } | 
|---|
|  | 124 | printf("  ... Done \n"); | 
|---|
| [991] | 125 | } | 
|---|
| [1127] | 126 |  | 
|---|
|  | 127 | /* Fonctions SANS OpenMP (scalaire)  */ | 
|---|
|  | 128 | else if (*arg[1] == 'S') { /* Double boucle  */ | 
|---|
|  | 129 | printf("Calling N=%d times MultB(Size= %d) \n", N, M); | 
|---|
|  | 130 | for(i=0; i<N; i++) { | 
|---|
|  | 131 | MultB(B, v1, v2, v3); | 
|---|
|  | 132 | printf("%d ", i);  fflush(stdout); | 
|---|
|  | 133 | } | 
|---|
|  | 134 | printf("  ... Done \n"); | 
|---|
|  | 135 | } | 
|---|
|  | 136 | else if (*arg[1] == 's') { /* Boucle simple */ | 
|---|
| [991] | 137 | printf("Calling N=%d times Mult(Size= %d) \n", N, M); | 
|---|
| [1127] | 138 | for(i=0; i<N; i++) { | 
|---|
|  | 139 | Mult(M, v1, v2, v3); | 
|---|
|  | 140 | printf("%d ", i);  fflush(stdout); | 
|---|
|  | 141 | } | 
|---|
|  | 142 | printf("  ... Done \n"); | 
|---|
| [991] | 143 | } | 
|---|
|  | 144 |  | 
|---|
|  | 145 |  | 
|---|
| [1127] | 146 | PrtTim("End of Mult-Operation "); | 
|---|
|  | 147 |  | 
|---|
|  | 148 | Check(M, v3, v3ck); | 
|---|
|  | 149 |  | 
|---|
|  | 150 | PrtTim("End of programme "); | 
|---|
|  | 151 |  | 
|---|
| [991] | 152 | delete[] v1; | 
|---|
|  | 153 | delete[] v2; | 
|---|
|  | 154 | delete[] v3; | 
|---|
| [1127] | 155 | delete[] v3ck; | 
|---|
|  | 156 |  | 
|---|
|  | 157 | return(0); | 
|---|
| [991] | 158 | } | 
|---|
|  | 159 |  | 
|---|
|  | 160 |  | 
|---|
| [1127] | 161 | /* --Fonction-- */ | 
|---|
|  | 162 | void fillRandom(long n, double *v1, double *v2) | 
|---|
|  | 163 | /* Remplissage aleatoire de tableaux v1 v2 */ | 
|---|
| [991] | 164 | { | 
|---|
| [1127] | 165 | long off,nn,k,i; | 
|---|
|  | 166 | double x1; | 
|---|
|  | 167 | long nbk = (B < 20) ? 20 : B; | 
|---|
|  | 168 | nn = n/nbk; | 
|---|
|  | 169 | for(k=0; k<nn; k++) { | 
|---|
|  | 170 | v1[k] = random()%10000; | 
|---|
|  | 171 | v2[k] = random()%14000; | 
|---|
|  | 172 | } | 
|---|
|  | 173 | for(i=1; i<nbk; i++) { | 
|---|
|  | 174 | off = i*nn; | 
|---|
|  | 175 | v1[k+off] = v1[k]; | 
|---|
|  | 176 | v2[k+off] = v2[k]; | 
|---|
|  | 177 | } | 
|---|
|  | 178 | x1 = random()%18000; | 
|---|
|  | 179 | if (nn*nbk < n) | 
|---|
|  | 180 | for(k=nn*nbk; k<n; k++) v1[k] = v2[k] = x1; | 
|---|
|  | 181 |  | 
|---|
|  | 182 | return; | 
|---|
|  | 183 | } | 
|---|
|  | 184 |  | 
|---|
|  | 185 | /* --Fonction-- */ | 
|---|
|  | 186 | void  getBlock(long b, long& off1, long& off2, long& off3, long& sz) | 
|---|
|  | 187 | // void  getBlock(long b, long* off1, long* off2, long* off3, long* sz) | 
|---|
|  | 188 | /* Numero , offset de blocks */ | 
|---|
|  | 189 | { | 
|---|
|  | 190 | if ( (b < 0) || (b >= B) ) { | 
|---|
|  | 191 | cerr << " ERROR getBlock( b= " << b << " ??? " << endl; | 
|---|
|  | 192 | throw 999; | 
|---|
|  | 193 | //    printf(" ERROR getBlock( b= %ld ???? \n", b); | 
|---|
|  | 194 | //    exit(99); | 
|---|
|  | 195 | } | 
|---|
|  | 196 | sz = BSz; | 
|---|
|  | 197 | off1 = off2 = off3 = b*BSz; | 
|---|
|  | 198 | //  *sz = BSz; | 
|---|
|  | 199 | //  *off1 = *off2 = *off3 = b*BSz; | 
|---|
|  | 200 |  | 
|---|
|  | 201 | return ; | 
|---|
|  | 202 | } | 
|---|
|  | 203 |  | 
|---|
|  | 204 | /* --Fonction-- */ | 
|---|
|  | 205 | void Check(long n, double *v3, double *v3ck) | 
|---|
|  | 206 | /*  Verification egalite v3 v3ck */ | 
|---|
|  | 207 | { | 
|---|
|  | 208 | long npb; | 
|---|
|  | 209 | long k; | 
|---|
|  | 210 | npb = 0; | 
|---|
| [991] | 211 | for(k=0; k<n; k++) | 
|---|
| [1127] | 212 | if (fabs(v3[k]-v3ck[k]) > 1.e-39)  npb++; | 
|---|
|  | 213 |  | 
|---|
|  | 214 | if (npb == 0) | 
|---|
|  | 215 | //   printf("  Check() - OK   NPB=0 / N= %ld\n", n); | 
|---|
|  | 216 | cout << "  Check() - OK   NPB=0 / N= " << n << endl; | 
|---|
|  | 217 | else | 
|---|
|  | 218 | //   printf("  PB Check() !!! - OK   NPB= %ld / N= %ld", npb,n); | 
|---|
|  | 219 | cout << "  PB Check() !!! - OK   NPB= " << npb << " / N= " << n << endl; | 
|---|
|  | 220 | } | 
|---|
|  | 221 |  | 
|---|
|  | 222 |  | 
|---|
|  | 223 | /* --Fonction-- */ | 
|---|
|  | 224 | void Mult(long n, double *v1, double *v2, double *v3) | 
|---|
|  | 225 | /* Multiplication - boucle simple v3 = v1*v2  */ | 
|---|
|  | 226 | { | 
|---|
|  | 227 | long k; | 
|---|
|  | 228 | for(k=0; k<n; k++) | 
|---|
| [991] | 229 | v3[k] = v1[k] * v2[k]; | 
|---|
|  | 230 | } | 
|---|
|  | 231 |  | 
|---|
| [1127] | 232 |  | 
|---|
|  | 233 | /* --Fonction-- */ | 
|---|
|  | 234 | void Mult_OMP(long n, double *v1, double *v2, double *v3) | 
|---|
|  | 235 | /* Multiplication - boucle simple - OpenMP v3 = v1*v2  */ | 
|---|
| [991] | 236 | { | 
|---|
| [1127] | 237 | long k; | 
|---|
|  | 238 | #ifdef _OPENMP | 
|---|
|  | 239 | omp_set_num_threads(omp_nthr); | 
|---|
|  | 240 | #pragma omp parallel for schedule(static) | 
|---|
|  | 241 | #endif | 
|---|
| [991] | 242 | for(k=0; k<n; k++) | 
|---|
|  | 243 | v3[k] = v1[k] * v2[k]; | 
|---|
|  | 244 | } | 
|---|
| [1127] | 245 |  | 
|---|
|  | 246 |  | 
|---|
|  | 247 | /* --Fonction-- */ | 
|---|
|  | 248 | void MultB(long b, double *vv1, double *vv2, double *vv3) | 
|---|
|  | 249 | /* Multiplication - boucle double (par block) v3 = v1*v2  */ | 
|---|
| [1096] | 250 | { | 
|---|
| [1127] | 251 | long k,i; | 
|---|
|  | 252 | long sz, off1,off2,off3; | 
|---|
|  | 253 | double *v1, *v2, *v3; | 
|---|
|  | 254 | for(k=0; k<b; k++) { | 
|---|
|  | 255 | //    getBlock(k, &off1, &off2, &off3, &sz); | 
|---|
|  | 256 | getBlock(k, off1, off2, off3, sz); | 
|---|
|  | 257 | v1 = vv1+off1; | 
|---|
|  | 258 | v2 = vv2+off2; | 
|---|
|  | 259 | v3 = vv3+off3; | 
|---|
|  | 260 | for(i=0; i<sz; i++) | 
|---|
|  | 261 | v3[i] = v1[i] * v2[i]; | 
|---|
|  | 262 | } | 
|---|
| [1096] | 263 | } | 
|---|
| [1127] | 264 |  | 
|---|
|  | 265 | /* --Fonction-- */ | 
|---|
|  | 266 | void MultB_OMP(long b, double *vv1, double *vv2, double *vv3) | 
|---|
|  | 267 | /* Multiplication - boucle double (par block) - OpenMP v3 = v1*v2  */ | 
|---|
|  | 268 | { | 
|---|
|  | 269 | long k,i,ub; | 
|---|
|  | 270 | long sz, off1,off2,off3; | 
|---|
|  | 271 | double *v1, *v2, *v3; | 
|---|
|  | 272 |  | 
|---|
|  | 273 | ub = b; | 
|---|
|  | 274 | #ifdef _OPENMP | 
|---|
|  | 275 | if (b>1) | 
|---|
|  | 276 | omp_set_num_threads((b<omp_nthr)?b:omp_nthr); | 
|---|
|  | 277 | #pragma omp parallel for if(b>1) private(v1,v2,v3,k,i,off1,off2,off3,sz) schedule(static) | 
|---|
|  | 278 | #endif | 
|---|
|  | 279 | for(k=0; k<ub; k++) { | 
|---|
|  | 280 | //    getBlock(k, &off1, &off2, &off3, &sz); | 
|---|
|  | 281 | getBlock(k, off1, off2, off3, sz); | 
|---|
|  | 282 | v1 = vv1+off1; | 
|---|
|  | 283 | v2 = vv2+off2; | 
|---|
|  | 284 | v3 = vv3+off3; | 
|---|
|  | 285 | for(i=0; i<sz; i++) | 
|---|
|  | 286 | v3[i] = v1[i] * v2[i]; | 
|---|
|  | 287 | } | 
|---|
|  | 288 | } | 
|---|
|  | 289 |  | 
|---|
|  | 290 | /* --Fonction-- */ | 
|---|
|  | 291 | void MultB_OMP2(long b, double *vv1, double *vv2, double *vv3) | 
|---|
|  | 292 | /* Multiplication - boucle double (par block) - OpenMP v3 = v1*v2  */ | 
|---|
|  | 293 | { | 
|---|
|  | 294 | long k,i; | 
|---|
|  | 295 | long sz, off1,off2,off3; | 
|---|
|  | 296 | double *v1, *v2, *v3; | 
|---|
|  | 297 | #ifdef _OPENMP | 
|---|
|  | 298 | if (b>1) | 
|---|
|  | 299 | omp_set_num_threads((b<omp_nthr)?b:omp_nthr); | 
|---|
|  | 300 | #pragma omp  parallel  if(b>1) | 
|---|
|  | 301 | { | 
|---|
|  | 302 | #pragma omp  single | 
|---|
|  | 303 | printf("MultB_OMP2()  NumThr= %d \n", omp_get_num_threads()); | 
|---|
|  | 304 | #pragma omp for private(v1,v2,v3,k,i,off1,off2,off3,sz) schedule(static) | 
|---|
|  | 305 | #endif | 
|---|
|  | 306 | for(k=0; k<b; k++) { | 
|---|
|  | 307 | //    getBlock(k, &off1, &off2, &off3, &sz); | 
|---|
|  | 308 | getBlock(k, off1, off2, off3, sz); | 
|---|
|  | 309 | v1 = vv1+off1; | 
|---|
|  | 310 | v2 = vv2+off2; | 
|---|
|  | 311 | v3 = vv3+off3; | 
|---|
|  | 312 | for(i=0; i<sz; i++) | 
|---|
|  | 313 | v3[i] = v1[i] * v2[i]; | 
|---|
|  | 314 | } | 
|---|
|  | 315 | #ifdef _OPENMP | 
|---|
|  | 316 | } | 
|---|
|  | 317 | #endif | 
|---|
|  | 318 |  | 
|---|
|  | 319 | } | 
|---|
|  | 320 |  | 
|---|
|  | 321 | /* --Fonction-- */ | 
|---|
|  | 322 | void MultB_OMP3(long b, double *vv1, double *vv2, double *vv3) | 
|---|
|  | 323 | /* Multiplication - boucle double (par block) - OpenMP v3 = v1*v2  */ | 
|---|
|  | 324 | { | 
|---|
|  | 325 | long k,i; | 
|---|
|  | 326 | long sz, off1,off2,off3; | 
|---|
|  | 327 | double *v1, *v2, *v3; | 
|---|
|  | 328 | #ifdef _OPENMP | 
|---|
|  | 329 | if (b>1) | 
|---|
|  | 330 | omp_set_num_threads((b<omp_nthr)?b:omp_nthr); | 
|---|
|  | 331 | #pragma omp  parallel  if(b>1) | 
|---|
|  | 332 | { | 
|---|
|  | 333 | #pragma omp  single | 
|---|
|  | 334 | printf("MultB_OMP3()  NumThr= %d \n", omp_get_num_threads()); | 
|---|
|  | 335 | #pragma omp for private(v1,v2,v3,k,i,off1,off2,off3,sz) schedule(static) | 
|---|
|  | 336 | #endif | 
|---|
|  | 337 | for(k=0; k<b; k++) { | 
|---|
|  | 338 | //    getBlock(k, &off1, &off2, &off3, &sz); | 
|---|
|  | 339 | getBlock(k, off1, off2, off3, sz); | 
|---|
|  | 340 | v1 = vv1+off1; | 
|---|
|  | 341 | v2 = vv2+off2; | 
|---|
|  | 342 | v3 = vv3+off3; | 
|---|
|  | 343 | #ifdef _OPENMP | 
|---|
|  | 344 | #pragma omp  parallel | 
|---|
|  | 345 | { | 
|---|
|  | 346 | #pragma omp  single | 
|---|
|  | 347 | if (k==0) printf("MultB_OMP3() -pragma2- NumThr= %d \n", omp_get_num_threads()); | 
|---|
|  | 348 | #pragma omp for private(i) schedule(static) | 
|---|
|  | 349 | #endif | 
|---|
|  | 350 | for(i=0; i<sz; i++) | 
|---|
|  | 351 | v3[i] = v1[i] * v2[i]; | 
|---|
|  | 352 | #ifdef _OPENMP | 
|---|
|  | 353 | } | 
|---|
|  | 354 | #endif | 
|---|
|  | 355 | } | 
|---|
|  | 356 | #ifdef _OPENMP | 
|---|
|  | 357 | } | 
|---|
|  | 358 | #endif | 
|---|
|  | 359 |  | 
|---|
|  | 360 | } | 
|---|
|  | 361 |  | 
|---|