Hallo gibt es eine einfache Möglichkeit ein bereits bestehendes und rechenintensives Programm in c++ auf Multicore zu optimieren? Momentan wird laut taskmanager jeweils ein core (abwechselnd) zu 100 % ausgelastet während die anderen "schlafen"
Kommt drauf an OpenMP Boost::threading Modernes C++ mit seinen threads Nur so als Schlagwörter in den Raum geworfen. Ob es es hilft oder ob es geht hängt von deinem Programm ab.
Du kannst schauen, welche Teile sich parallelisieren lassen. Beachte aber den gemeinsam genutzten Speicher, ggf. werden Mutexe und andere Techniken beim Speicher benötigt. Ganze Teile kannst du z.B. einfach mit AfxBeginThread() auslagern, arbeitsintensive Schleifen gewinnen ggf. durch parallel_for(), wenn die einzelnen Durchläufe voneinander unabhängig sind. Warscheinlich musst du dafür deine Programmarchitektur überarbeiten.
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Günther G. schrieb: > gibt es eine einfache Möglichkeit ein bereits bestehendes und > rechenintensives Programm in c++ auf Multicore zu optimieren? Nein. Parallelisierung ist prinzipbedingt eine (sehr) komplizierte Angelegenheit. Wenn das "einfach" ginge wären ganze Zweige der Informatik arbeitslos. Es gibt eine ganze Reihe von Paradigmen und Werkzeugen zur Parallelisierung. Je nach Aufgabe kann es mit den richtigen Werkzeugen sehr einfach sein oder eben auch nicht. Das Problem bei den "klassischen" Paradigmen (Threading+Locks) ist, dass es schnell sehr schwierig wird, ein korrektes Programm zu erstellen - es gibt sehr viele fiese Sonderfälle und Details zu beachten, und wenn man alles richtig gemacht hat stellt man fest, dass es durch die Parallelisierung langsamer geworden ist... Etwas Literatur: https://www.amazon.com/dp/1933988770/ https://www.amazon.com/dp/1937785653/ https://www2.eecs.berkeley.edu/Pubs/TechRpts/2006/EECS-2006-1.pdf Vielleicht ist es sinnvoll als Erstes mal festzustellen, warum das Programm langsam ist. Vielleicht gibt es ja noch einige gute Optimierungsmöglichkeiten.
Günther G. schrieb: > ein bereits bestehendes und > rechenintensives Programm in c++ auf Multicore zu optimieren? Wenn es wirklich rechenintensiv ist, wäre auch das Auslagern auf die GPU via CUDA/OpenCL zu betrachten. Moderne GPUs haben erheblich mehr Leistung als CPUs. Das wird aber alles andere als billig was Hirnschmalz und Programmieraufwand betrifft.
Günther G. schrieb: > Hallo > > gibt es eine einfache Möglichkeit ein bereits bestehendes und > rechenintensives Programm in c++ auf Multicore zu optimieren? Momentan > wird laut taskmanager jeweils ein core (abwechselnd) zu 100 % > ausgelastet während die anderen "schlafen" Wenn das Rechenintensive ein Algorithmus ist, der sich parallelisieren lässt, ja. Wobei: "einfach" ist da relativ. merciless
Jim M. schrieb: > Wenn es wirklich rechenintensiv ist, wäre auch das Auslagern auf die GPU > via CUDA/OpenCL zu betrachten. Moderne GPUs haben erheblich mehr > Leistung als CPUs. Aber nur wenn es um numerische Rechenleistung geht. "Rechenintensiv" kann noch eine ganze Menge mehr bedeuten und Sachen dabei sein wo eine GPU maximalst ungeeignet dafür ist. Das "dumme" an GPU ist das die nur einige wenige Sachen gut können, diese dafür aber halt richtig gut. Vieles andere können sie eben nicht, bzw. können es aber nur extrem langsam im Vergleich zu einer CPU. Wenn es nicht so wäre, wären die CPU schon lange ausgestorben und nur noch GPU im Einsatz. Auf jeden Fall, einfach bei dem ganze Thema Parallelisierung fast nichts. Und noch lange nicht alles was man da mit teilweise vielen Hunderten von Arbeitsstunden ausprobiert führt am ende auch zum Erfolg:-(
Irgend W. schrieb: > Auf jeden Fall, einfach bei dem ganze Thema Parallelisierung fast > nichts. Wenn die Aufgabe einfach parallelisierbar ist, ist die Umsetzung auch einfach. Wenn nicht, dann nicht. Seltsam ist beim TO allerdings, daß da jetzt schon mehrere Cores abwechselnd aktiv werden. Von alleine tut ein einzelnes C++-Program so etwas nicht, da muß schon eine Multithreading-lib im Hintergrund werkeln. Oliver
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Oliver S. schrieb: > Seltsam ist beim TO allerdings, daß da jetzt schon mehrere Cores > abwechselnd aktiv werden. Von alleine tut ein einzelnes C++-Program so > etwas nicht, da muß schon eine Multithreading-lib im Hintergrund > werkeln. Nö, das macht das OS (Windows, Linux) ganz von alleine. Es verschiebt die Prozesse zwischen den Cores um die Hitzeentwicklung zu verteilen. Das kann man auch konfigurieren...
Unabhängige Prozessse natürlich, aber einen einzigen Single-Thread-Prozeß verschiebt kein Betriebsssystem mitten im Lauf von einem auf einen anderen Core. Ich verstehe ich die Ausage des TO so,daß da bei laufendem Programm die Cores abwechseln belastet werden. Das geht nur mit (schlecht gemachtem) Multithreading in der Applikation. Oliver
Oliver S. schrieb: > Unabhängige Prozessse natürlich, Was ist denn ein abhängiger Prozess? Oliver S. schrieb: > aber einen einzigen > Single-Thread-Prozeß verschiebt kein Betriebsssystem mitten im Lauf von > einem auf einen anderen Core. Doch, Windows macht das definitiv. Kompiliere dieses Programm:
1 | int main () { |
2 | while (1); |
3 | }
|
und siehe da, der Prozess wird regelmäßig über die Cores verschoben. Macht ja auch Sinn, denn wenn das die ganze Zeit auf einem Core hängt wird der heiß und muss runtergetaktet werden. Oliver S. schrieb: > Das geht > nur mit (schlecht gemachtem) Multithreading in der Applikation. Das geht auch wenn der OS-Scheduler den Single-Thread-Prozess verschiebt... https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/procthread/multiple-processors https://stackoverflow.com/a/28921779/4730685
Oliver S. schrieb: > Unabhängige Prozessse natürlich, aber einen einzigen > Single-Thread-Prozeß verschiebt kein Betriebsssystem mitten im Lauf von > einem auf einen anderen Core. Ich verstehe ich die Ausage des TO so,daß > da bei laufendem Programm die Cores abwechseln belastet werden. Das geht > nur mit (schlecht gemachtem) Multithreading in der Applikation. > > Oliver Dann muss ich wohl suchen, wo in meinen Projekten das schlecht gemachte Multithreading versteckt ist. Muss ganz vergessen haben, dass ich es eingebaut habe.
Ok, ich nehme alles zurück, und behaupte das Gegenteil. Macht Windows tatsächlich. Oliver
Oliver S. schrieb: > Ok, ich nehme alles zurück, und behaupte das Gegenteil. Macht Windows > tatsächlich. Nicht nur Windows
Günther G. schrieb: > gibt es eine einfache Möglichkeit ein bereits bestehendes und > rechenintensives Programm in c++ auf Multicore zu optimieren? Schau mal nach OpenMP. Eine einfache, parallelisierbare Schleife ist da ein Klacks, einfach das entsprechende Pragma dazu und fertig. Auch wie die Cores zugeordnet werden kann man einfach angeben. Mit GCC das Programm mit -fopenmp compilieren und fertig... http://gcc.gnu.org/onlinedocs/libgomp/ https://www.openmp.org/
1 | void simple (int n, float *a, float *b) |
2 | {
|
3 | int i; |
4 | |
5 | #pragma omp parallel for
|
6 | for (i = 1; i < n; i++) /* i is private by default */ |
7 | b[i] = (a[i] + a[i-1]) / 2.0; |
8 | }
|
Aus: https://www.openmp.org/wp-content/uploads/OpenMP4.0.0.Examples.pdf Threads nehme ich etwa um GUI-Elemente unabhängig zu halten, z.B. würde die obige Routine in einem eigenen Thread laufen, damit andere GUI-Elemente nicht "einfrieren" und aktiv bleiben während gerechnet wird. Ob diese Threads auf unterschiedlichen Cores laufen oder per Time-Slice auf dem gleichen ist dann Wurscht.
Oder Intel TBB. Funktioniert auch mit AMD CPUs und ist oft etwas schneller als OpenMP, bei minimal höherem Programmieraufwand.
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