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holmescn

金虫 (正式写手)

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[交流] 初试OpenMP

先上代码

CODE:

Program euler41

    Implicit None

    Integer, Parameter :: N = 9

    Integer, Dimension(N) :: Digits

    Integer :: I, R, X

    ! Digits

    Digits = (/(I, I=N,1,-1)/)

    !$OMP PARALLEL SHARED(Digits) Private(R,I,X)

    !$OMP DO

    Do R = 9, 1, -1

        Do I = 1, Arrangement(N, R)

            X = Permutations(R, I)

            If(IsPrime(X)) Then

                Print *, X

            EndIf

        EndDo

    EndDo

    !$OMP END DO

    !$OMP END PARALLEL

Contains

    Function Arrangement(N, M) Result(R)

        Implicit None

        Integer, intent(in) :: N, M

        Integer :: R

        Integer :: I

        R = 1

        Do I = (N-M+1), N

            R = R * I

        End DO

    EndFunction

    Function IsPrime(N) Result(R)

        Implicit None

        Integer :: N, I

        Logical :: R

        R = .True.

        !$OMP PARALLEL SHARED(N, R) PRIVATE(I)

        !$OMP DO

        DO I = 2, Floor(Sqrt(N*1.0))

            If(Mod(N, I) == 0) Then

                R = .False.

            EndIf

        EndDo

        !$OMP END DO

        !$OMP END PARALLEL

        Return

    EndFunction

    Function Permutations(R, nth) Result(V)

        Implicit None

        Integer, Dimension(N) :: Indices

        Integer, Intent(In) :: R, nth

        Integer :: V

        Integer :: M

        Integer :: Factorial

        Integer :: I, J, K

        Indices = 1

        M = nth - 1

        V = 0

        Factorial = Arrangement(N-1, N-1)

        Do I = 1, R

            J = M / Factorial + 1

            M = Mod(M, Factorial)

            If(N.ne.I) Factorial = Factorial / (N-I)

            ! Find the index

            K = 1

            Do

                If(Indices(K) > 0) J = J - 1

                If(J .eq. 0) Exit

                K = K + 1

            End Do

            Indices(K) = 0

            ! Gen the Number

            V = V*10 + Digits(K)

        EndDo

    EndFunction

End Program euler41

题目是Euler工程的第四十一题. 这个题显然是可以并行的. 因为生成一个排列数, 和判断这个数是不是质数是并行的.同时, 判断一个数是不是质数也是可以并行的, 因为判断某个数是不是给定数的因数这个操作是independent的.

这样, 就有了上面的代码. 但不知道是什么地方写的不对, 用gfortran 编译的时候, 使用-openmp选项, 好像没有起什么作用. 运行速度还是和没有openmp的一样. 使用top查看,也没看出多线程来. 使用ifort编译,运行结果出错. 真是有些郁闷.

具体情况还在研究中. 大家一起讨论讨论吧.

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1楼 2011-07-14 15:14:06

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★
jjdg(金币+1): 欢迎在本版开题讨论 2011-07-14 20:12:32

1. 调整了一下程序. 减少了一些重复运算.
2. 同时, 把OpenMP的directive写得简单了.
3. gfotran 的openmp 是使用 -fopenmp, 而intel的是-openmp

结果, gfortran -fopenmp -O3 这样编译, 还是需要43s才能运行完. 而ifort -openmp -O3只需要0.6s了.

CODE:

Program euler41

    Implicit None

    Integer, Parameter :: N = 9

    Integer, Dimension(N) :: Digits

    Integer :: I, R, X

    Integer :: Fac

    ! Digits

    Digits = (/(I, I=N,1,-1)/)

    Fac = Arrangement(N-1, N-1)

    Do R = 9, 1, -1

    !$OMP PARALLEL DO

        Do I = 1, Arrangement(N, R)

            X = Permutations(R, I, Fac)

            If(IsPrime(X) .and. X > 97000000) Then

                Print *, X

                Stop

            EndIf

        EndDo

    !$OMP END PARALLEL DO

    EndDo

Contains

    Function Arrangement(N, M) Result(R)

        Implicit None

        Integer, intent(in) :: N, M

        Integer :: R

        Integer :: I

        R = 1

        Do I = (N-M+1), N

            R = R * I

        End DO

    EndFunction

    Function IsPrime(N) Result(R)

        Implicit None

        Integer :: N, I

        Logical :: R

        R = .True.

        !$OMP PARALLEL DO

        DO I = 2, Floor(Sqrt(N*1.0))

            If(Mod(N, I) == 0) Then

                R = .False.

            EndIf

        EndDo

        !$OMP END PARALLEL DO

        Return

    EndFunction

    Function Permutations(R, nth, Fac) Result(V)

        Implicit None

        Integer, Dimension(N) :: Indices

        Integer, Intent(In) :: R, nth

        Integer, Intent(In) :: Fac

        Integer :: Factorial

        Integer :: V

        Integer :: M

        Integer :: I, J, K

        Indices = 1

        M = nth - 1

        V = 0

        Factorial = Fac

        Do I = 1, R

            J = M / Factorial + 1

            M = Mod(M, Factorial)

            If(N.ne.I) Factorial = Factorial / (N-I)

            ! Find the index

            K = 1

            Do

                If(Indices(K) > 0) J = J - 1

                If(J .eq. 0) Exit

                K = K + 1

            End Do

            Indices(K) = 0

            ! Gen the Number

            V = V*10 + Digits(K)

        EndDo

    EndFunction

End Program euler41

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2楼2011-07-14 16:29:24

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