Linux 让GNU倍频程与多核处理器一起工作。（多线程）

我希望能够用GNUOctave编程多个线程，这样它将利用多个处理器

我在Fedora 17 Linux上安装了GNU Octave，并执行了以下操作：

yum install octave

在我的电脑上安装了最新版本的octave 3.6.2。它工作得很好，但是当你将两个巨大的矩阵相乘时，它会使倍频程使用的一个CPU陷入困境。如果矩阵乘法利用了所有的核，那就太好了，因为在这种情况下，CPU显然是瓶颈

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octave能否充分利用多核处理器并在多线程上运行？是否有用于此的库或编译时标志？

解决方案

Octave本身是在一个内核上运行的单线程应用程序。您可以使用一些库（如ATLAS）获得倍频程，这些库使用多核。所以，虽然Octave只使用一个内核，但当您遇到繁重的操作时，Octave会调用ATLAS中使用许多CPU的函数

我能做到这一点。首先从源代码编译“ATLAS”，并将其提供给您的系统，以便octave可以找到它并使用这些库函数。ATLAS可根据您的系统和内核数进行自我调节。当您从源代码安装octave并指定ATLAS时，它会使用它，所以当octave执行大型矩阵乘法之类的繁重操作时，ATLAS会决定要使用多少cpu

我无法让它为Fedora工作，但在Gentoo上我可以让它工作

我使用了以下两个链接：

我在ATLAS安装前后运行了以下倍频程核心：

tic
bigMatrixA = rand(3000000,80);
bigMatrixB = rand(80,30);
bigMatrixC = bigMatrixA * bigMatrixB;
toc
disp("done");

Without Atlas: Elapsed time is 3.22819 seconds.
With Atlas:    Elapsed time is 0.529 seconds.

使用多个处理器时，矩阵乘法速度要快得多，比使用单核时快3倍：

tic
bigMatrixA = rand(3000000,80);
bigMatrixB = rand(80,30);
bigMatrixC = bigMatrixA * bigMatrixB;
toc
disp("done");

Without Atlas: Elapsed time is 3.22819 seconds.
With Atlas:    Elapsed time is 0.529 seconds.

我正在使用的三个加速库是

blas地图集

，

cblas地图集

，

lapack地图集

如果octave可以使用这些库而不是默认的blas和lapack库，那么它将使用多核

要从ATLAS的源代码中编译octave并不容易，需要一些编程技巧

回到使用Atlas:

tic
bigMatrixA = rand(3000000,80);
bigMatrixB = rand(80,30);
bigMatrixC = bigMatrixA * bigMatrixB;
toc
disp("done");

Without Atlas: Elapsed time is 3.22819 seconds.
With Atlas:    Elapsed time is 0.529 seconds.

此Atlas软件使用大量开销将倍频程程序拆分为多个线程。当然，如果您所做的只是大量的矩阵乘法，那么速度会快得多，但是atlas无法实现大多数命令的多线程。如果从内核中提取出每一点处理能力/速度是最优先的，那么编写与自身并行运行的程序就会有更好的运气。（将您的程序拆分为8个等效程序，这些程序处理问题的1/8，并同时运行所有程序，完成所有操作后，重新组合结果）

Atlas帮助单线程倍频程程序更像一个多线程应用程序，但它不是万能的。Atlas不会让你的单线程倍频程程序超过你的2、4、6、8核处理器。您会注意到性能的提升，但这种提升会让您寻找更好的方式来使用所有处理器。答案是编写与自身并行运行的程序，这需要很多编程技巧

建议

将精力放在矢量化最繁重的操作上，并将进程分布到n个同时运行的线程上。如果您等待进程运行的时间太长，最有可能的加速方法是使用更高效的算法或数据结构。

上有两个处理并行计算的软件包：

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还可以使用

fork（）

函数生成子流程。

正如Eric所建议的，我尝试使用ATLAS，它将我的性能提高了3倍（在NN学习应用程序中，主要成本是矩阵乘法）。令人惊讶的是，它似乎仍然只使用一个核心。经过进一步的研究，我偶然发现了OpenBLAS，它开始使用多个现成的内核，并将性能进一步提高了2倍（尽管我只有2个内核）。如果您想挤出更多，也可以尝试使用MKL，但由于依赖关系，它占用了大量磁盘空间

我使用的是带有community/和aur/软件包的Arch Linux。安装它们中的每一个都切换了八度音阶中使用的默认音阶

这里有一个比较这些库的不错的基准测试：

与Eric的答案类似，您可以使用Intel的数学内核库编译Octave，使其使用多线程。MKL免费用于非商业用途。对于“在单独的线程中分割程序”的方法，优化的BLAS仍然是可取的，但是是单线程的。像这样。然后参见中的示例