OpenMP：Visual C ++ 2008和2010之间的巨大性能差异

Question

我正在运行一个摄像头采集程序，对采集的图像进行处理，我正在使用简单的OpenMP指令进行处理。 所以基本上我等待来自相机的图像，然后处理它。

迁移到VC2010时，我看到了非常奇怪的性能问题：在VC2010下，我的应用程序占用了近100％的CPU，而在VC2008下只占用了10％。

如果我只对处理代码进行基准测试，那么VC2010和VC2008之间没有区别，使用采集功能会产生差异。

我已经将重现问题所需的代码减少到一个简单的循环，执行以下操作：

  for (int i=0; i<1000; ++i)
  {
    GetImage(buffer);//wait for image
    Copy2Array(buffer, my_array);

    long long sum = 0;//do some simple OpenMP parallel loop
    #pragma omp parallel for reduction(+:sum)
    for (int j=0; j<size; ++j)
      sum += my_array[j];
  }

这个循环占2008年CPU的5％，2010年占70％。

我做了一些分析，这表明在2010年大部分时间花在OpenMP的vcomp100.dll!_vcomp::PartialBarrierN::Block

我还做了一些并发性分析：

在2008年，处理工作分布在3个工作线程上，由于处理时间远远低于图像等待时间，所以它们非常活跃

相同的线程出现在2010年，但它们都被PartialBarrierN::Block函数100％占用。 由于我有四个核心，他们正在吃75％的工作，这大致是我在CPU职业中看到的。

所以看起来OpenMP和Matrox采集库（专有）之间存在冲突。 但它是VS2010或Matrox的错误吗？ 有什么我能做的吗？ 使用VC ++ 2010对我来说是必须的，所以我不能坚持使用2008。

太谢谢了

状态更新

正如DeadMG所建议的那样，使用新的并发框架会导致40％的CPU。 分析它显示时间花在处理上，因此它没有显示我在OpenMP中看到的错误，但在我的情况下性能比OpenMP差。

状态更新2

我已经安装了最新英特尔C ++的评估版。 它显示完全相同的性能问题!!

我交叉发布到MSDN论坛

状态更新3

在Windows 7 64位和XP 32位上测试，结果完全相同（在相同的机器上）

Answer 1

在2010 OpenMP中，每个工作线程在任务完成后执行大约200 ms的旋转等待。 在我的I / O等待和重复的OpenMP任务的情况下，它正在大量加载CPU。

解决方案是改变这种行为; 英特尔C ++有一个扩展例程 ，即kmp_set_blocktime() 。 但是Visual 2010没有这种可能性。

在这篇Autodesk笔记中，他们讨论了英特尔C ++的问题。 此编译器首先引入了该行为，但允许更改它（参见上文）。 Visual 2010切换到它，但......没有像英特尔这样的解决方法。

总而言之，切换到英特尔C ++并使用kmp_set_blocktime(0)解决了它。

感谢DataLever公司的 John Lilley在另一个MSDN线程上

问题已提交给MS Connect ，并收到“无法修复”的反馈。

Answer 2

使用OpenMP 3.0，可以通过OMP_WAIT_POLICY停用spinwait：

_putenv_s( "OMP_WAIT_POLICY", "PASSIVE" );

效果与kmp_set_blocktime(0)基本相同，但是当我们在运行时设置环境变量OMP_WAIT_POLICY时，它只会影响当前进程和子进程。

当然，OMP_WAIT_POLICY也可以由启动器应用程序设置，例如Blender以这种方式处理它。

此处提供VC2010的修补程序，VC2013等更高版本可直接支持。

Answer 3

您可以尝试使用VS2010附带的新并发运行时 - 只需从测试样本开始。

那是，

for (int i=0; i<1000; ++i)
  {
    GetImage(buffer);//wait for image
    Copy2Array(buffer, my_array);

    long long sum = 0;//do some simple OpenMP parallel loop
    #pragma omp parallel for reduction(+:sum)
    for (int j=0; j<size; ++j)
      sum += my_array[j];
  }

会成为

for (int i=0; i<1000; ++i)
  {
    GetImage(buffer);//wait for image
    Copy2Array(buffer, my_array);

    Concurrency::combinable<int> combint;
    Concurrency::parallel_for(0, size / 1000, [&](int j) {
      for(int i = 0; i < 1000; i++)
          combint.local() += my_array[(j * 1000) + i];
    });
    combint.combine([](int a, int b) { return a + b; });
  }

Answer 4

我测试了另一个采集板，问题是相同的，所以罪魁祸首是VC ++ 2010。 正如MSDN论坛上的一个帖子所示，微软做了一些OpenMP实现更改，搞砸了像我这样的程序。