Pthreads矩阵乘法错误

Question

我想在现有的串行矩阵乘法代码上使用pthreads。 我的目标是使用pthreads来获得更好的执行时间，只是为了提高速度。 但是那时我被困住了。 我原来的串行代码工作正常，大约15秒钟即可完成1000x1000方阵乘法。 但是，当我执行当前的pthreads程序时，出现了分段错误。 这是我的代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <assert.h>

int SIZE, NTHREADS;
int **A, **B, **C;

void init()
{
    int i, j;

    A = (int**)malloc(SIZE * sizeof(int *));
    for(i = 0; i < SIZE; i++)
        A[i] = malloc(SIZE * sizeof(int));

    B = (int**)malloc(SIZE * sizeof(int *));
    for(i = 0; i < SIZE; i++)
        B[i] = malloc(SIZE * sizeof(int));

    C = (int**)malloc(SIZE * sizeof(int *));
    for(i = 0; i < SIZE; i++)
        C[i] = malloc(SIZE * sizeof(int));

    srand(time(NULL));

    for(i = 0; i < SIZE; i++) {
        for(j = 0; j < SIZE; j++) {
            A[i][j] = rand()%100;
            B[i][j] = rand()%100;
        }
    }
}

void mm(int tid)
{
    int i, j, k;
    int start = tid * SIZE/NTHREADS;
    int end = (tid+1) * (SIZE/NTHREADS) - 1;

    for(i = start; i <= end; i++) {
        for(j = 0; j < SIZE; j++) {
            C[i][j] = 0;
            for(k = 0; k < SIZE; k++) {
                C[i][j] += A[i][k] * B[k][j];
            }
        }
    }
}

void *worker(void *arg)
{
    int tid = *((int *) arg);
    mm(tid);
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    pthread_t* threads;
    int rc, i;

    if(argc != 3)
    {
        printf("Usage: %s <size_of_square_matrix> <number_of_threads>\n", argv[0]);
        exit(1);
    }

    SIZE = atoi(argv[1]);
    NTHREADS = atoi(argv[2]);
    init();
    threads = (pthread_t*)malloc(NTHREADS * sizeof(pthread_t));

    clock_t begin, end;
    double time_spent;


    begin = clock();

    for(i = 0; i < NTHREADS; i++) {
        rc = pthread_create(&threads[i], NULL, worker, (void *)i);
        assert(rc == 0);
    }

    for(i = 0; i < NTHREADS; i++) {
        rc = pthread_join(threads[i], NULL);
        assert(rc == 0);
    } 

    end = clock();

    time_spent = (double)(end - begin) / CLOCKS_PER_SEC;
    printf("Elapsed time: %.2lf seconds.\n", time_spent);

    for(i = 0; i < SIZE; i++)
        free((void *)A[i]);
    free((void *)A);

    for(i = 0; i < SIZE; i++)
        free((void *)B[i]);
    free((void *)B);

    for(i = 0; i < SIZE; i++)
        free((void *)C[i]);
    free((void *)C);

    free(threads);

    return 0;
}

如果有人可以帮助我使我的pthreads程序运行并提高速度，我会很高兴。

Answer 1

使用当前代码，您应该使用

int tid = (int)arg;

（您的代码有效地将循环计数器视为一个地址，然后在0或附近解引用地址。这些地址可能无法被您的进程读取和/或无法适当对齐，因此出现了段错误）

上面的更改可能会让您工作起来，但是请注意，将int作为void*传递并不完全正确。 它依赖于sizeof(int) <= sizeof(void*) ，这很可能但不能保证为真。 如果您对此有所关注，则可以为传递给每个线程的数据分配内存，或者传递i的地址并包括同步以确保您在每个pthread_create调用之后等待，直到线程被调度并读取了它的arg。