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年大部分时间花在了OpenMP上 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,但它们都被该PartialBarrierN::Block功能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.

十分感谢

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,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以下方式停用spinwait :

_putenv_s( "OMP_WAIT_POLICY", "PASSIVE" );

效果基本上与使用相同kmp_set_blocktime(0),但是当我们OMP_WAIT_POLICY在运行时设置环境变量时,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.