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fmying

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[求助] OpenMP并行测试算例，是什么影响了C和FORTRAN的运行效率？已有1人参与

最近在看OpenMP并行编程，一开始只是想学习一下C和FORTRAN的并行语法，于是做了一个测试：矩阵相乘C=A*B。其中A，B，C都是一个NxN的方阵。
我用C和FORTRAN分别编写了程序，并加入了OpenMP的并行语法。测试平台如下：
OS：Ubuntu 14.04 x86_64 GCC 4.7.3 GFORTRAN 4.7.3
RAM：8GB
CPU：Intel(R) Core(TM)2 Quad CPU Q9400 @ 2.66GHz 一共4核心

程序计时测试： time omp.exe -d 1000
其中omp.exe是编译好的程序，1000表示1000x1000方阵（矩阵大小）
测试程序用小规模矩阵测试证明计算结果正确可靠。并行统一采用全部4核心并行，用top命令查看确认满负荷运行。

测试结果：
如果编译时不加入-fopenmp选项，则并行语法不起作用，程序为普通串行程序。此时测试结果为：
C：
real 0m9.047s
user 0m9.034s
sys 0m0.004s

FORTRAN：
real 0m10.022s
user 0m10.012s
sys 0m0.000s

real 一项就是程序实际执行时间。可以看到，虽然C略有优势，但是总体差别不大。

接下来，编译时加入-fopenmp打开并行算法，此时测试结果为：
C：
real 0m3.128s
user 0m12.314s
sys 0m0.012s

FORTRAN：
real 0m5.185s
user 0m20.465s
sys 0m0.016s

C比FORTRAN快了好多，将近一倍的速度差。

之后，我为了进一步确认，编写了第三个程序。在这个程序中，我先用C计算A*B，然后用C调用FORTRAN的subroutine再算一遍，就是C和FORTRAN的混合编程。C和FORTRAN的计算部分用C的time函数分别计时（只能精确到秒）。编译时开启并行算法。此时的测试结果意外变为：
C部分：3秒
FORTRAN部分：2秒
程序总运行时间（time命令计时）：
real 0m5.486s
user 0m21.644s
sys 0m0.020s

这个结果表明，用C调用FORTRAN模块的效率不仅比原生FORTRAN程序高，甚至高过了原生C程序？
上网查了一下，发现对比C和FORTRAN的讨论很少，深度分析的更少。我很想知道这是为什么。是什么影响了这三个程序的执行效率，我们在编写程序的时候这方面应该注意些什么。
我将我的测试程序的源代码打包附上。里面有三个目录：c，fortran 和 hybrid，分别表示C程序，FORTRAN程序和混合编程程序。欢迎大家测试。

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