Multithreading Haskell-Control.Parallel中的多核编程

我正在尝试学习如何使用

Control.Parallel

模块，但我认为我没有正确使用它

我正在尝试运行以下代码（fibs.hs）

我是用以下方法编写的：

ghc -O2 --make -threaded fibs.hs

然后我执行这个程序得到以下结果（Python脚本的输出，它运行每个程序100次，并返回执行时间的平均和标准偏差）：

我的问题是：

当我评估时，到底发生了什么：

a `par` (b `pseq` (a + b))   ?

我知道a

par

b应该提示编译器将a与b并行计算并返回b。好啊但是

pseq

做什么呢

为什么我会看到如此小的性能提升？ 我在一台英特尔四元机上运行这个。我希望使用-N5或-N6运行不会对性能产生真正的影响，或者程序实际上会开始执行得非常糟糕。但是为什么我没有看到从-N2到-N3的改进，为什么最初的改进如此之小

Re（1）：

par

允许在另一个线程中计算

a

。我在这里猜测，但我认为

pseq

的行为很像

seq

：它强制首先计算第一个结果（好吧，

seq

不一定能做到这一点，但在GHC上它确实做到了）。因此在这种情况下，

a

的计算作为一个线程分叉，另一个线程计算

b

，然后求和

a

和

b

---

Re（2）：这是一个非常琐碎的计算，被转移到其他线程；cpu自己计算的速度可能也一样快。我敢打赌，线程的开销对这个简单计算的影响几乎和帮助一样大。

您正在创建一个指数级的火花（想想您在这里创建了多少递归调用）。要真正获得良好的并行性，在这种情况下，您需要创建较少的并行工作，因为您的硬件无法处理那么多线程（因此GHC不会生成线程）

解决方案是使用切断策略，如本演讲中所述：

基本上，一旦达到一定深度，就切换到直线版本，并使用+RTS-sstderr查看转换的火花数量，以便确定是否浪费了工作。

作为Don，问题是您产生的火花太多。下面是如何重写它以获得良好的加速

import Control.Parallel

cutoff :: Int
cutoff = 20

parFib :: Int -> Int
parFib n | n < cutoff = fib n
parFib n = p `par` q `pseq` (p + q)
    where
      p = parFib $ n - 1
      q = parFib $ n - 2

fib :: Int -> Int
fib 0 = 0
fib 1 = 1
fib n = fib (n - 1) + fib (n - 2)

main :: IO ()
main = print $ parFib 40

---

由于没有人给出关于

pseq

的明确答案，以下是：

语义上与seq相同，但是 有着微妙的操作差异： seq的两个论点都很严格， 因此编译器可能，例如， 将a

seq

b重新排列为b

seq

a

seq

b。这通常没有问题 当使用seq表示严格性时， 但是，当 为并行性注释代码， 因为我们需要更多的控制权 评价顺序；我们可能想 在b之前评估a，因为我们知道 b已经被点燃了 与PAR平行。

这就是为什么我们有pseq。相反 对于seq，pseq仅在其功能上严格 第一个参数（就编译器而言） 这限制了 编译器可以执行的转换 这样做，并确保用户可以 保留对评估的控制权 秩序

---

Haskell不是自动平衡sparks以获得最佳性能吗？它自动平衡线程。运行时具有未计算表达式（sparks）队列，随着工作负载的减少，这些队列将转换为线程。你仍然需要决定不要制造太多的火花（从而浪费时间填满火花队列）

a `par` (b `pseq` (a + b))   ?

import Control.Parallel

cutoff :: Int
cutoff = 20

parFib :: Int -> Int
parFib n | n < cutoff = fib n
parFib n = p `par` q `pseq` (p + q)
    where
      p = parFib $ n - 1
      q = parFib $ n - 2

fib :: Int -> Int
fib 0 = 0
fib 1 = 1
fib n = fib (n - 1) + fib (n - 2)

main :: IO ()
main = print $ parFib 40

[computer ~]$ ghc --make -threaded -O2 Main.hs
[1 of 1] Compiling Main             ( Main.hs, Main.o )
Linking Main ...
[computer ~]$ time ./Main +RTS -N1
102334155

real    0m1.509s
user    0m1.450s
sys     0m0.003s
[computer ~]$ time ./Main +RTS -N2
102334155

real    0m0.776s
user    0m1.487s
sys     0m0.023s
[computer ~]$ time ./Main +RTS -N3
102334155

real    0m0.564s
user    0m1.487s
sys     0m0.030s
[computer ~]$ time ./Main +RTS -N4
102334155

real    0m0.510s
user    0m1.587s
sys     0m0.047s
[computer ~]$