Używanie OpenMP i Eigen powoduje nieskończoną pętlę/zakleszczenie.

Question

Rozwiązuję znacznie większy problem i mam do czynienia z błędem, kiedy próbuję użyć OpenMP, aby zrównoleglić niektóre pętle. Odtworzyłem problem za pomocą prostszego kodu poniżej, który naśladuje mój własny kod.

Problem polega na tym, że po uruchomieniu programu losowo przejdzie do jakiejś nieskończonej pętli/zakleszczenia (procesor jest w 100%, ale nic nie robi). Z tego, co mogę powiedzieć z moich testów, jeden z wątków próbuje obliczyć produkt macierzowo-macierzowy, ale nigdy się nie kończy z jakiegoś powodu.

Wiem, że jeśli włączysz OpenMP, Eigen będzie porównywać produkty macierzy z wykorzystaniem OpenMP. Dodaję też inną równoległą pętlę poza tym. Jednak ten błąd nadal występuje, jeśli wyłączę równoległość Eigena, definiując EIGEN_DONT_PARALLELIZE.

Używam gcc w wersji 4.6.0 20101127 na MacOS 10.6.8 z Eigen 3.0.4.

nie mogę dowiedzieć się, co może być nie tak ...

#include <iostream> 
#include <Eigen/Core> 

using namespace std; 
using namespace Eigen; 

MatrixXd Test(MatrixXd const& F, MatrixXd const& G) 
{ 
    MatrixXd H(F.rows(), G.cols()); 
    H.noalias() = F*G; 

    return H; 
} 

int main() 
{ 
    MatrixXd F = MatrixXd::Random(2,2); 
    MatrixXd G = MatrixXd::Random(2,2); 

    #pragma omp parallel for 
    for (unsigned int i = 0; i < 10000; ++i) 
    MatrixXd H = Test(F,G); 

    cout << "Done!" << endl; 
} 

Answer 1

Po pewnym debugowania, myślę, że problem znajduje się w Eigen. W pliku src/Core/products/GeneralBlockPanelKernel.h istnieje funkcja o nazwie manage_caching_sizes który deklaruje dwie zmienne statyczne:

static std::ptrdiff_t m_l1CacheSize = 0; 
static std::ptrdiff_t m_l2CacheSize = 0; 

Zmiana tego celu:

static std::ptrdiff_t m_l1CacheSize = 0; 
static std::ptrdiff_t m_l2CacheSize = 0; 
#pragma omp threadprivate(m_l1CacheSize, m_l2CacheSize) 

ustalone mój problem.

Answer 2

Miałem ten sam problem, nawet z najnowszą wersją Eigen (3.0.5). Próbowałem poprawki zaproponowanej powyżej i nie jest to możliwe w wersji 3.0.5, z powodu nowych inicjalizatorów. Wprowadziłem następującą zmianę:

static std::ptrdiff_t m_l1CacheSize; 
static std::ptrdiff_t m_l2CacheSize; 
#pragma omp threadprivate(m_l1CacheSize, m_l2CacheSize) 

if (m_l1CacheSize==0) 
{ 
    m_l1CacheSize = manage_caching_sizes_second_if_negative(queryL1CacheSize(),8 * 1024); 
    m_l2CacheSize = manage_caching_sizes_second_if_negative(queryTopLevelCacheSize(),1*1024*1024); 
} 

Naprawiono problem.

Answer 3

Wystąpił ten sam problem przy użyciu oprogramowania Microsoft Visual Studio 2010 SP1 PPL/parallel_for. Rozwiązaniem jest opisana w

http://eigen.tuxfamily.org/dox/TopicMultiThreading.html

Korzystanie Eigen w wielowątkowych aplikacji

W przypadku własnych aplikacji wielowątkowych i wielu wątki wykonywanie połączeń do Eigen, potem trzeba zainicjować Eigen przez wywołując następującą procedurę przed utworzeniem wątki:

#include <Eigen/Core> 

int main(int argc, char** argv) 
{ 
    Eigen::initParallel(); 

    ... 
} 

W W przypadku, gdy twoja aplikacja jest zsynchronizowana z OpenMP, możesz wyłączyć automatyczną paralelizację Eigen, tak jak to opisano w poprzednim rozdziale .