Parallelisierung einer Schleife

Tobi482 · Beiträge: 135

Hi Leute,

ich habe in meinem Programm eine Schleife, die ca 95% der Laufzeit in Anspruch nimmt. Das Programm startet, macht etwas Vorarbeit, gelangt dann in die Schleife und danach beendet es sich. Diesen Vorgang möchte ich gerne Beschleunigen. Daher habe ich einen Profiler eingesetzt um ineffiziente Abschnitte zu finden.

Dabei hat sich sich herausgestellt:
-dass die Scheife 95% der Laufzeit beansprucht
-die meiste Zeit davon die Mehtoden ClassCreate und AfterConstruction beanspruchen

Nun zu meinen Fragen:

1. Wie kann ich die Schleife Parallelisieren, da jeder Durchlauf komplett unabhängig von allen anderen ist?
-Gibt es OpenMP für Delphi?

Ich habe bereits die Schleife in zwei Teile geteilt und jede Hälfte einem Thread übergeben. Dies hat die Laufzeit nur in sehr geringen Maßen beeinflusst. Durch optische Abschätzung des Taskmanagers war erkennbar, dass die Totalauslastung fast unverändert (ca. 5-10% mehr) blieb.

2. ClassCreate und AfterConstruction scheinen Methoden aus dem Delphi Framework zu sein. Der häufe Aufruf erfolgt in meiner Vektor Klasse (3D-Vektoren), hier ein kleiner Ausschnitt

markieren

Delphi-Quelltext

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Function TTVector.Add(v:TTVector):TTVector;
begin
     Result := TTVector.Create(    x + v.x,
                                   y + v.y,
                                   z + v.z);
end;

Function TTVector.Sub(v:TTVector):TTVector;
begin
     Result := TTVector.Create(    x - v.x,
                                   y - v.y,
                                   z - v.z);
end;

Function TTVector.Mul(s:Single):TTVector;
begin
     Result := TTVector.Create(    x * s,
                                   y * s,
                                   z * s);
end;

Es ist deutlich zu erkennen, dass dort eine Menge Vektoren erstellt werden. Gibt es hier vllt Vorschläge zur Verbesserung?

Mft Tobi

Moderiert von Kha: Topic aus Delphi Language (Object-Pascal) / CLX verschoben am So 02.08.2009 um 13:25

Kha · Verfasst: So 02.08.09 13:24

Für deinen TVector würde ich auf jeden Fall einen Record verwenden, in neueren Versionen kannst du damit trotzdem Methoden und sogar Operatoren benutzen.
Dass die Aufteilung der Schleife auf einem Multicore überhaupt keinen Effekt zeigt, kann allerdings eigentlich nicht sein :shock:

. Der Arbeitsaufwand beider Blöcke ist wirklich in etwa gleich groß?

_________________
>λ=

BenBE · Verfasst: So 02.08.09 13:29

Es gäbe hier 2 Ansätze, die man soweit es geht kombinieren sollte:

1. schnelleren Speichermanager nehmen. FastMM dürfte hier bereits einiges bringen. (Glaub bei neueren Delphi-Versionen der Default)

2. Nutzung einer Vektor-Bibliothek, die keine Memory-Allocation für Vektor-Operationen nutzt. Schau dir hierzu mal die Mathe-Bibliothek bei Omorphia an. Die Funktionen dort sind bzgl. Performance recht nah am Optimum und bedürfen keiner Speicherverwaltung auf dem Heap (wird alles über Records geregelt).

Ansonsten bräuchte man mal ein wenig Quelltext, um ggf. auch andere Dinge noch zu prüfen bzgl. Optimierung.

MfG,
BenBE.

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Ich code EdgeMonkey - In dubio pro Setting.

Tobi482 · Beiträge: 135

WOW ^^
habe jetzt alles auf ein Record umgeändert, uff fantastisch^^

Von 8000ms auf 1500ms ^^ und das Threading hat jetzt Wirkung. Also wirklich aufgeteilt habe ich die Scheife nicht,
sondern es gibt einen Pool mit unabhängigen Aufgaben. Jeder Thread bedient sich dabei von diesem Pool bis er leer ist.
Synchonisiert habe ich dabei mit Enter und LeaveCriticalSection

Erstmal ein großes DANKESCHÖN

jetzt ist es erheblich schneller

Ja ich benutze immer noch Delphi 7 können die höheren Versionen auch noch alle Win32 oder ist das dann schon alles zwingend .Net?
Welche Version empfiehlst du?

BenBE · Verfasst: So 02.08.09 14:47

Ehrlichgesagt: Ich nutz auch zu großen Teilen noch D7, wenn's unbedingt was aktuelleres sein soll, dann schau dir mal die TurboDelphi's an. Die 2006 und 2009 machen auch beide noch Win32; beachte aber, dass Delphi 2009 vollständig auf Unicode aufsetzt; du also u.U. einige Sachen anpassen musst.

Ach ja: Weitere Zeit spart man (siehe Omorphia), wenn man sich Records als var-Parameter übergeben lässt. In dem Fall erhält die Routine einen Zeiger auf die Struktur, anstatt einer Kopie, die unnötig Zeit verschlingt.

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jaenicke · Verfasst: So 02.08.09 16:01

Tobi482 hat folgendes geschrieben :

Ja ich benutze immer noch Delphi 7 können die höheren Versionen auch noch alle Win32 oder ist das dann schon alles zwingend .Net?
Welche Version empfiehlst du?

Alle Delphiversionen können weiterhin Win32, Delphi für .NET ist tot und es gibt stattdessen ein eigenständiges Produkt als Plugin in Microsoft Visual Studio (Delphi Prism).

Delphi 2005 ist die einzige Version, die nicht zu empfehlen ist. Delphi 2006 bzw. Turbo Delphi funktioniert sehr gut und enthält den schnelleren Speichermanager. Zudem sind auch sehr viele Sprachfeatures dazugekommen, von der übersichtlicheren und produktiveren Delphi-IDE selbst ganz zu schweigen.
Und Delphi 2007 und 2009 sind jeweils nochmal deutlich besser, ab Delphi 2009 dann auch wie gesagt mit Unicode und entsprechend erforderlichen Anpassungen, und die IDE ist auch wieder schneller (da war D7 unschlagbar). Ja, und die kommende Version Weaver wird richtig super, die werde ich auch beim Erscheinen direkt kaufen.

An Stelle von Records wäre auch eine Vektor-Klasse denkbar, die immer als Ziel für das Ergebnis mitgegeben wird. Dann muss die nicht immer neu erstellt werden, das würde sicher auch sehr schnell sein. Also immer nur mit den selben Klasseninstanzen arbeiten. Und in der Art kann man auch noch sehr viel mehr optimieren, kommt aber auf den speziellen Quelltext an.
Denn auch mit Records werden diese ja vermutlich immer wieder im Speicher neu reserviert, weshalb auch dabei Zeit drauf geht, wenn auch deutlich weniger.

BenBE · Verfasst: So 02.08.09 17:18

Die Records werden im Stack abgelegt, was keine zusätzliche Zeit benötigt, da die Stackframes i.d.R. sowieso angelegt werden müssen.

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holomorph · Hält's aus hier Beiträge: 1

Hallo Tobi (oder Andere denen die Parallelisierung einer Schleife geglückt ist),

kannst du eventuell mir einen Code-Schnipsel zeigen wie man eine Schleife mit Threads in Delphi parallelisiern könnte?
Oder vielleicht mir zusenden? (holomorph@yahoo.de)

Wäre sehr dankbwar weil ich das bräuchte aber leider nicht fit mit Threads bin...

Gruss,
Christian

elundril · Verfasst: Fr 06.11.09 15:55

Hallo und

im DF, holomorph!

oder du könntest dir diverse Tutorials durchlesen und bei Fragen einen Thread im Forum eröffnen. Denn wie heißt es so schön? Selber denken macht kluck!

lg elundril

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