windows – 跨线程的数值差异(cygwin上的openMP)

发布时间：2020-12-14 02:46:41 所属栏目：Windows 来源：网络整理

导读：我希望以下fortran代码为所有线程生成相同的结果.我正在使用最新的cygwin处理32位 Windows 7. Gfortran版本是4.8.3 program strange use omp_lib implicit none real(kind=8) :: X(3) real(kind=8) :: R real(kind=8) :: R3 !$omp parallel private(X,R,R3)

我希望以下fortran代码为所有线程生成相同的结果.我正在使用最新的cygwin处理32位 Windows 7. Gfortran版本是4.8.3

program strange
    use omp_lib
    implicit none


    real(kind=8) :: X(3)
    real(kind=8) :: R
    real(kind=8) :: R3

    !$omp parallel private(X,R,R3) default(none)

       X(1)=7.d0
       X(2)=5.3d0
       X(3)=0.d0

       R = dsqrt(X(1)**2 + X(2)**2 +X(3)**2)
       R3 = R*R*R

       write(*,*) "Thread ",omp_get_thread_num()," results: ",R3


    !$omp end parallel

end program

在我的机器上我得到了

radg@pc_radg ~/morralla/terror
$gfortran terror.f90 -fopenmp

radg@pc_radg ~/morralla/terror
$./a.exe
 Thread            1  results:    8.7800911157003387        676.85722410933931
 Thread            0  results:    8.7800911157003370        676.85722410933886
 Thread            2  results:    8.7800911157003387        676.85722410933931
 Thread            3  results:    8.7800911157003387        676.85722410933931

运行几次之后,我看到线程0始终显示相同的结果,与所有其他线程不同.我还观察到,当更改要生成的线程数(导出OMP_NUM_THREADS = x)时,我仍然从线程0得到相同的错误结果

在更改优化级别时,我会得到很好的结果

radg@pc_radg ~/morralla/terror
$gfortran -O3 terror.f90 -fopenmp

radg@pc_radg ~/morralla/terror
$./a.exe
 Thread            0  results:    8.7800911157003387        676.85722410933931
 Thread            1  results:    8.7800911157003387        676.85722410933931
 Thread            3  results:    8.7800911157003387        676.85722410933931
 Thread            2  results:    8.7800911157003387        676.85722410933931

相同的程序在Linux 64位机器(32位和64位二进制文??件)上正常工作.这种输出的一个例子

Thread            3  results:    8.7800911157003387        676.85722410933931
 Thread            0  results:    8.7800911157003387        676.85722410933931
 Thread            1  results:    8.7800911157003387        676.85722410933931
 Thread            2  results:    8.7800911157003387        676.85722410933931

知道为什么会在我的特定环境中发生这种情况？

解决方法

你有没有考虑过,Fortran双精度通常只有 15 guaranteed significant digits？

Thread            1  results:    8.7800911157003387        676.85722410933931
Thread            0  results:    8.7800911157003370        676.85722410933886
Digits                      :    1 23456789012345--        123 456789012345--

一般来说,这意味着由于浮点运算的复杂性,第15位数之后的所有内容都不可信任.

您可能想要阅读here.

特别是系列中的this帖子,关于精度,解释了为什么你总是在线程0上得到相同的结果,只要你不重新编译：

…
this guarantee is mostly straightforward (if you haven’t recompiled then you’ll get the same results) but nailing it down precisely is tricky.

…

So the guarantee is really that the same machine code will produce the same results,as long as you don’t do something wacky.

…

另外this系列的帖子,关于双打可能也会引起你的兴趣.

（编辑：李大同）

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