| 1 | /* ------ programme de test des capacites OpenMP ------ */
 | 
|---|
| 2 | /*      Calcul parallele sur plusieurs processeurs      */
 | 
|---|
| 3 | /* (C) R. Ansari     LAL/IN2P3-CNRS           2000      */
 | 
|---|
| 4 | 
 | 
|---|
| 5 | #include <stdlib.h>
 | 
|---|
| 6 | #include <stdio.h>
 | 
|---|
| 7 | #include <math.h>
 | 
|---|
| 8 | 
 | 
|---|
| 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  */
 | 
|---|
| 16 | extern "C" {
 | 
|---|
| 17 | void InitTim();
 | 
|---|
| 18 | void PrtTim(char *);
 | 
|---|
| 19 | }
 | 
|---|
| 20 | 
 | 
|---|
| 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);
 | 
|---|
| 32 | 
 | 
|---|
| 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[])
 | 
|---|
| 40 | {
 | 
|---|
| 41 | long i;
 | 
|---|
| 42 | 
 | 
|---|
| 43 | double *v1, *v2, *v3, *v3ck;
 | 
|---|
| 44 | if (narg < 2) { 
 | 
|---|
| 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);
 | 
|---|
| 52 | }
 | 
|---|
| 53 | 
 | 
|---|
| 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 |  
 | 
|---|
| 69 | InitTim();
 | 
|---|
| 70 | 
 | 
|---|
| 71 | v1 = new double[M];
 | 
|---|
| 72 | v2 = new double[M];
 | 
|---|
| 73 | v3 = new double[M];
 | 
|---|
| 74 | v3ck = new double[M];
 | 
|---|
| 75 | 
 | 
|---|
| 76 | /*  Remplissage initiale   */
 | 
|---|
| 77 | fillRandom(M, v1, v2);
 | 
|---|
| 78 | Mult(M, v1, v2, v3ck);
 | 
|---|
| 79 | 
 | 
|---|
| 80 | PrtTim("End of Init ");
 | 
|---|
| 81 | 
 | 
|---|
| 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  */
 | 
|---|
| 92 | if (*arg[1] == 'P') { 
 | 
|---|
| 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 |   }
 | 
|---|
| 117 | }
 | 
|---|
| 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");  
 | 
|---|
| 125 | }
 | 
|---|
| 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 */
 | 
|---|
| 137 |   printf("Calling N=%d times Mult(Size= %d) \n", N, M);
 | 
|---|
| 138 |   for(i=0; i<N; i++) {
 | 
|---|
| 139 |     Mult(M, v1, v2, v3);
 | 
|---|
| 140 |     printf("%d ", i);  fflush(stdout);
 | 
|---|
| 141 |   }
 | 
|---|
| 142 |   printf("  ... Done \n");  
 | 
|---|
| 143 | }
 | 
|---|
| 144 | 
 | 
|---|
| 145 | 
 | 
|---|
| 146 | PrtTim("End of Mult-Operation ");
 | 
|---|
| 147 | 
 | 
|---|
| 148 | Check(M, v3, v3ck);
 | 
|---|
| 149 | 
 | 
|---|
| 150 | PrtTim("End of programme ");
 | 
|---|
| 151 | 
 | 
|---|
| 152 | delete[] v1;
 | 
|---|
| 153 | delete[] v2;
 | 
|---|
| 154 | delete[] v3;
 | 
|---|
| 155 | delete[] v3ck;
 | 
|---|
| 156 | 
 | 
|---|
| 157 | return(0);
 | 
|---|
| 158 | }
 | 
|---|
| 159 | 
 | 
|---|
| 160 | 
 | 
|---|
| 161 | /* --Fonction-- */
 | 
|---|
| 162 | void fillRandom(long n, double *v1, double *v2)
 | 
|---|
| 163 | /* Remplissage aleatoire de tableaux v1 v2 */
 | 
|---|
| 164 | {
 | 
|---|
| 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;
 | 
|---|
| 211 | for(k=0; k<n; k++)
 | 
|---|
| 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++)
 | 
|---|
| 229 |   v3[k] = v1[k] * v2[k];
 | 
|---|
| 230 | }
 | 
|---|
| 231 | 
 | 
|---|
| 232 | 
 | 
|---|
| 233 | /* --Fonction-- */
 | 
|---|
| 234 | void Mult_OMP(long n, double *v1, double *v2, double *v3)
 | 
|---|
| 235 | /* Multiplication - boucle simple - OpenMP v3 = v1*v2  */
 | 
|---|
| 236 | {
 | 
|---|
| 237 | long k;
 | 
|---|
| 238 | #ifdef _OPENMP
 | 
|---|
| 239 | omp_set_num_threads(omp_nthr);    
 | 
|---|
| 240 | #pragma omp parallel for schedule(static) 
 | 
|---|
| 241 | #endif
 | 
|---|
| 242 | for(k=0; k<n; k++)
 | 
|---|
| 243 |   v3[k] = v1[k] * v2[k];
 | 
|---|
| 244 | }
 | 
|---|
| 245 | 
 | 
|---|
| 246 | 
 | 
|---|
| 247 | /* --Fonction-- */
 | 
|---|
| 248 | void MultB(long b, double *vv1, double *vv2, double *vv3)
 | 
|---|
| 249 | /* Multiplication - boucle double (par block) v3 = v1*v2  */
 | 
|---|
| 250 | {
 | 
|---|
| 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 |   }
 | 
|---|
| 263 | }
 | 
|---|
| 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 | 
 | 
|---|