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armadillo solve（）はスレッドセーフですか？

私のコードでは、線形システムを構築して決定し、それを解決しようとするループがあります。

_#pragma omp parallel for
for (int i = 0; i < n[0]+1; i++) {
    for (int j = 0; j < n[1]+1; j++) {
        for (int k = 0; k < n[2]+1; k++) {
            arma::mat A(max_points, 2);
            arma::mat y(max_points, 1);
            // initialize A and y

            arma::vec solution = solve(A,y);
        }
    }
}
_

時々、ランダムにプログラムがハングするか、解ベクトルの結果がNaNになります。そして私がこれを行うなら：

_arma::vec solution;
#pragma omp critical 
{
    solution = solve(weights*A,weights*y);
}
_

その後、これらの問題はもう発生していないようです。

ハングすると、一部のスレッドがOpenMPバリアで待機しているため、ハングします。

_Thread 2 (Thread 0x7fe4325a5700 (LWP 39839)):
#0  0x00007fe44d3c2084 in gomp_team_barrier_wait_end () from /usr/lib64/gcc-4.9.2/lib64/gcc/x86_64-redhat-linux-gnu/4.9.2/libgomp.so.1
#1  0x00007fe44d3bf8c2 in gomp_thread_start () at ../.././libgomp/team.c:118
#2  0x0000003f64607851 in start_thread () from /lib64/libpthread.so.0
#3  0x0000003f642e890d in clone () from /lib64/libc.so.6
_

そして、他のスレッドはアルマジロの内側に詰まっています：

_Thread 1 (Thread 0x7fe44afe2e60 (LWP 39800)):
#0  0x0000003ee541f748 in dscal_ () from /usr/lib64/libblas.so.3
#1  0x00007fe44c0d3666 in dlarfp_ () from /usr/lib64/atlas/liblapack.so.3
#2  0x00007fe44c058736 in dgelq2_ () from /usr/lib64/atlas/liblapack.so.3
#3  0x00007fe44c058ad9 in dgelqf_ () from /usr/lib64/atlas/liblapack.so.3
#4  0x00007fe44c059a32 in dgels_ () from /usr/lib64/atlas/liblapack.so.3
#5  0x00007fe44f09fb3d in bool arma::auxlib::solve_ud<double, arma::Glue<arma::Mat<double>, arma::Mat<double>, arma::glue_times> >(arma::Mat<double>&, arma::Mat<double>&, arma::Base<double, arma::Glue<arma::Mat<double>, arma::Mat<double>, arma::glue_times> > const&) () at /usr/include/armadillo_bits/lapack_wrapper.hpp:677
#6  0x00007fe44f0a0f87 in arma::Col<double>::Col<arma::Glue<arma::Glue<arma::Mat<double>, arma::Mat<double>, arma::glue_times>, arma::Glue<arma::Mat<double>, arma::Mat<double>, arma::glue_times>, arma::glue_solve> >(arma::Base<double, arma::Glue<arma::Glue<arma::Mat<double>, arma::Mat<double>, arma::glue_times>, arma::Glue<arma::Mat<double>, arma::Mat<double>, arma::glue_times>, arma::glue_solve> > const&) ()
at /usr/include/armadillo_bits/glue_solve_meat.hpp:39
_

スタックトレースからわかるように、私のバージョンのArmadilloはアトラスを使用しています。そして、このドキュメントによると、アトラスはスレッドセーフであるようです： ftp://lsec.cc.ac.cn/netlib/atlas/faq.html#tsafe

2015年9月11日更新

最後に、ウラジミールFの提案に基づいて、さらに多くのテストを実行する時間を得ました。

ATLASのBLASを使用してarmadilloをコンパイルしても、再現してハングし、NaNを再現できます。ハングした場合、スタックトレースで変更されるのはBLASの呼び出しだけです。

_#0  0x0000003fa8054718 in ATL_dscal_xp1yp0aXbX@plt () from /usr/lib64/atlas/libatlas.so.3
#1  0x0000003fb05e7666 in dlarfp_ () from /usr/lib64/atlas/liblapack.so.3
#2  0x0000003fb0576a61 in dgeqr2_ () from /usr/lib64/atlas/liblapack.so.3
#3  0x0000003fb0576e06 in dgeqrf_ () from /usr/lib64/atlas/liblapack.so.3
#4  0x0000003fb056d7d1 in dgels_ () from /usr/lib64/atlas/liblapack.so.3
#5  0x00007ff8f3de4c34 in void arma::lapack::gels<double>(char*, int*, int*, int*, double*, int*, double*, int*, double*, int*, int*) () at /usr/include/armadillo_bits/lapack_wrapper.hpp:677
#6  0x00007ff8f3de1787 in bool arma::auxlib::solve_od<double, arma::Glue<arma::Mat<double>, arma::Mat<double>, arma::glue_times> >(arma::Mat<double>&, arma::Mat<double>&, arma::Base<double, arma::Glue<arma::Mat<double>, arma::Mat<double>, arma::glue_times> > const&) () at /usr/include/armadillo_bits/auxlib_meat.hpp:3434
_

ATLASなしでコンパイルすると、netlib BLASとLAPACKを使用した場合のみ、NaNを再現できましたが、ハングはしませんでした。

どちらの場合も、solve()を_#pragma_ ompで囲みます。重要です。まったく問題ありません。

c++multithreadingopenmpblasarmadillo
86
maxdebayser

システムが過剰に決定されていますか？スタックトレースのsolve_udは、そうでないことを示しています。あなたもsolve_odを持っていますが、おそらくそれは問題とは関係ありません。しかし、それがなぜ起こっているのかを見つけて、システムがodであると考えられる場合はそれを修正しても問題はありません。

Armadillo solve（）はスレッドセーフですか？

Lapackのバージョンによって異なると思いますが、 this も参照してください。 solve_odの-​​ code を見ると、アクセスされたすべての変数がローカルであるように見えます。コードの警告に注意してください。

注：ATLAS 3.6が提供するlapackライブラリのdgels（）関数には問題があるようです

したがって、lapack::gelsのみが問題を引き起こす可能性があります。 lapackを修正できない場合は、回避策として、システムを積み重ねて1つの大きなシステムを解決します。個々のシステムが小さい場合、それはおそらくさらに効率的です。

2
fireant

Armadilloのsolve()関数のスレッドセーフティは、使用するBLASライブラリに（のみ）依存します。 LAPACK実装は、BLASの場合、スレッドセーフです。 Armadillo solve()関数は 参照BLASライブラリ にリンクするときにスレッドセーフではありません。ただし、 OpenBLAS を使用するとスレッドセーフになります。さらに、 [〜＃〜] atlas [〜＃〜] は、BLAS実装も提供します それはスレッドセーフです 、およびインテルMKL スレッドセーフです）同様に 、しかし私はそれらのライブラリにリンクされたアルマジロの経験はありません。

もちろん、これは、異なるデータを持つ複数のスレッドからsolve()を実行する場合にのみ適用されます。

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André Offringa