LOOP - Parallelisierung einer Schleife

• Aufgabenstellung:

Multiplikation zweier Matrizen

• Sourcen:

loop.h	Definitionen für LOOP
loop.c	Hauptprogramm
par_loop.c	parallele Routine
matrix.h	dynamische Matrizen (Header)
matrix.c	dynamische Matrizen (Implementierung)

• Bemerkungen zur skalaren Version:

Datenstruktur Matrix für dynamische Arrays mit effizienter Speicherung (ohne Spaltenvektor-Pointer)
INDEX-Makro zwar unschön, aber sehr flexibel: erlaubt zeilen- oder spaltenweises Abspeichern und ersten Index 0 oder 1.

einfacher Test:
Matrizen A, B so gewählt, daß Spur(C) = 0 und Spur(A) != 0.

In Anwendungen immer BLAS-Routine (oder LAPACK etc.) für Matrix-Multiplikation verwenden!

• Bemerkungen zur parallelen Version:

Grundstruktur wie beim Einführungsbeispiel PI, aber "Master" arbeitet mit.

Gemeinsame Variable für Threads hier nicht globale Variable, sondern (in Struktur verpacktes) Argument der Thread-Funktion par_loop.

Vorsicht: Jeder Thread muß beim pthread_create einen Pointer auf seinen eigenen Argument-Bereich haben, sonst kann folgende Race-Condition auftreten:

         Master           Thread 1
     -------------------------------------------------------
       packe Argument 1
       starte Thread 1
     	                  Thread 1 startet
       packe Argument 2
                          Thread 1 liest seine Argumente -
                          inzwischen schon die für Thread 2!

Trick, um eindeutige Ids 0 .. N-1 für die Threads zu erzeugen:
Jeder bekommt seine Id als Argument myarg_p->myid

Aufteilung der Schleife auf Threads:

• Zeilen der Ergebnis-Matrix immer reihum auf Threads verteilt
• benötigt numerische Thread_Id !

Andere Aufteilung der Matrix (z.B. Block statt Streifen) könnte Speicherzugriff (Cache) verbessern.

Lokale Teil-Matrix-Multiplikation natürlich wieder mit BLAS.