在多核 CPU中锁竞争到底会造成性能怎样的下降呢?相信这是许多人想了解的,因此特地写了一个测试程序来测试原子操作,windows CriticalSection, OpenMP的锁操作函数在多核CPU中的性能。
原子操作选用 InterlockedIncrement来进行测试,
对每种锁和原子操作,都测试在单任务执行和多任务执行 2000000次加锁解锁操作所消耗的时间。
测试机器环境: Intel 2.66G 双核CPU 机器一台
SingleThread, InterlockedIncrement 2,000,000: a = 2000000, time = 78 MultiThread, InterlockedIncrement 2,000,000: a = 2000000, time = 156 SingleThread, Critical_Section 2,000,000:a = 2000000, time = 172 MultiThread, Critical_Section, 2,000,000:a = 2000000, time = 3156 SingleThread,omp_lock 2,000,000:a = 2000000, time = 250 MultiThread,omp_lock 2,000,000:a = 2000000, time = 1063 Windows CriticalSection 172ms 因此从单任务情况来看,原子操作最快, Windows CriticalSection次之,OpenMP库带的锁最慢,但这几种操作的时间差距不是很大,用锁操作比原子操作慢了2~3倍左右。
Windows CriticalSection 3156ms 在多任务运行情况下,情况发生了意想不到的变化,原子操作时间比单任务操作时慢了一倍,在两个 CPU上运行比在单个CPU上运行还慢一倍,真是难以想象,估计是任务切换开销造成的。
Windows CriticalSection则更离谱了,居然花了 3156ms,是单任务运行时的18倍多的时间,慢得简直无法想象。
OpenMP的 lock操作比Windows CriticalSection稍微好一些,但也花了1063ms,是单任务时的7倍左右。
由此可以知道,在多核 CPU的多任务环境中,原子操作是最快的,而OpenMP次之,Windows CriticalSection则最慢。
同时从这些锁在单任务和多任务下的性能差距可以看出,,多核 CPU上的编程和以往的单核多任务编程会有很大的区别。
需要说明的是,本测试是一种极端情况下的测试,锁住的操作只是一个简单的加1操作,并且锁竞争次数达200万次之多,在实际情况中,一由于任务中还有很多不需要加锁的代码在运行,实际情况中的性能会比本测试的性能好很多。
// TestLock.cpp : OpenMP 任务中的原子操作和锁性能测试程序。 for( i = 0; i < 2000000; i++ ) InterlockedIncrement( &a); printf("SingleThread, InterlockedIncrement 2,000,000: a = %ld, time = %ld/n", a, t2-t1); for( i = 0; i < 2000000; i++ ) InterlockedIncrement( &a); printf("MultiThread, InterlockedIncrement 2,000,000: a = %ld, time = %ld/n", a, t2-t1); for( i = 0; i < 2000000; i++ ) printf("SingleThread,omp_lock 2,000,000:a = %ld, time = %ld/n", a, t2-t1); for( i = 0; i < 2000000; i++ ) printf("MultiThread,omp_lock 2,000,000:a = %ld, time = %ld/n", a, t2-t1); omp_destroy_lock(&mylock); void TestCriticalSection() InitializeCriticalSection(&cs); for( i = 0; i < 2000000; i++ ) EnterCriticalSection(&cs); LeaveCriticalSection(&cs); printf("SingleThread, Critical_Section 2,000,000:a = %ld, time = %ld/n", a, t2-t1); for( i = 0; i < 2000000; i++ ) EnterCriticalSection(&cs); LeaveCriticalSection(&cs); printf("MultiThread, Critical_Section, 2,000,000:a = %ld, time = %ld/n", a, t2-t1); DeleteCriticalSection(&cs); int main(int argc, char* argv[]) Trackback: http://tb.blog.csdn.net/TrackBack.aspx?PostId=1689853