QNX/UNIX: Анатомия параллелизма
QNX/UNIX: Анатомия параллелизма читать книгу онлайн
Книга адресована программистам, работающим в самых разнообразных ОС UNIX. Авторы предлагают шире взглянуть на возможности параллельной организации вычислительного процесса в традиционном программировании. Особый акцент делается на потоках (threads), а именно на тех возможностях и сложностях, которые были привнесены в технику параллельных вычислений этой относительно новой парадигмой программирования. На примерах реальных кодов показываются приемы и преимущества параллельной организации вычислительного процесса. Некоторые из результатов испытаний тестовых примеров будут большим сюрпризом даже для самых бывалых программистов. Тем не менее излагаемые техники вполне доступны и начинающим программистам: для изучения материала требуется базовое знание языка программирования C/C++ и некоторое понимание «устройства» современных многозадачных ОС UNIX.
В качестве «испытательной площадки» для тестовых фрагментов выбрана ОСРВ QNX, что позволило с единой точки зрения взглянуть как на специфические механизмы микроядерной архитектуры QNX, так и на универсальные механизмы POSIX. В этом качестве книга может быть интересна и тем, кто не использует (и не планирует никогда использовать) ОС QNX: программистам в Linux, FreeBSD, NetBSD, Solaris и других традиционных ОС UNIX.
Внимание! Книга может содержать контент только для совершеннолетних. Для несовершеннолетних чтение данного контента СТРОГО ЗАПРЕЩЕНО! Если в книге присутствует наличие пропаганды ЛГБТ и другого, запрещенного контента - просьба написать на почту [email protected] для удаления материала
if (val > 0) nall = val;
break;
default:
exit(EXIT_FAILURE);
}
}
// ... вот здесь начинается собственно сама программа.
if (nthr > 1)
cout << "Multi-thread evaluation, thread number = " << nthr;
else cout << "Single-thread evaluation";
cout << " , priority level: " << getprio(0) << endl;
__clockperiod clcout;
ClockPeriod(CLOCK_REALTIME, NULL, &clcout, 0);
// интервал диспетчеризации - 4 периода tickslice
// (системного тика):
cout << "rescheduling = t"
<< clcout.nsec * 4 / 1000000. << endl;
// калибровка времени выполнения в одном потоке
const int NCALIBR = 512;
uint64_t tmin = 0, tmax = 0;
tmin = ClockCycles();
workproc(NCALIBR);
tmax = ClockCycles();
cout << "calculating = t"
<< cycle2milisec(tmax - tmin) / NCALIBR << endl;
// а теперь контроль времени многих потоков
if (pthread_barrier_init(&bstart, NULL, nthr) != EOK)
perror("barrier init"), exit(EXIT_FAILURE);
if (pthread_barrier_init(&bfinish, NULL, nthr + 1) != EOK)
perror("barrier init"), exit(EXIT_FAILURE);
trtime = new interv[nthr];
int cur = 0, prev = 0;
for (int i = 0; i < nthr; i++) {
// границы участков работы для каждого потока.
cur = (int)floor((double)nall / (double)nthr * (i + 1) + .5);
prev = (int)floor((double)nall / (double)nthr * i + 5);
if (pthread_create(NULL, NULL, threadfunc, (void*)(cur - prev)) != EOK)
perror("thread create"), exit(EXIT_FAILURE);
}
pthread_barrier_wait(&bfinish);
for (int i=0; i < nthr; i++ ) {
tmin = (i == 0) ? trtime[0].s : __min(tmin, trtime[i].s);
tmax = ( i == 0 ) ? trtime[0].f : __max(tmax, trtime[i].f);
}
cout << "evaluation = t"
<< cycle2milisec(tmax - tmin) / nall << endl;
pthread_barrier_destroy(&bstart);
pthread_barrier_destroy(&bfinish);
delete trtime;
exit(EXIT_SUCCESS);
}Логика этого приложения крайне проста:
• Есть некоторая продолжительная по времени рабочая функция (
workproc• Многократно (это число определяется ключом запуска
аn• Весь объем этой работы делится поровну (или почти поровну) между несколькими (ключ
t• Сравниваем усредненное время единичного выполнения рабочей функции для разного числа выполняющих потоков (в выводе
"calculating""evaluation"• Для того чтобы иметь еще большую гибкость, предоставляется возможность переопределять приоритет, под которым в системе все это происходит (ключ
pВот самая краткая сводка результатов (1-я строка вывода переносится для удобства чтения):
# t1 -n1 -t1000 -a2000
Multi-thread evaluation, thread number = 1000, priority level: 10
rescheduling = 3.99939
calculating = 1.04144
evaluation = 1.08001
# t1 -n1 -t10000 -a20000
Multi-thread evaluation, thread number = 10000, priority level: 10
rescheduling = 3.99939
calculating = 1.04378
evaluation = 1.61946
# t1 -n5 -a2000 -t1
Single-thread evaluation, priority level: 10
rescheduling = 3.99939
calculating = 5.07326
evaluation = 5.04726
# t1 -n5 -a2000 -t2
Multi-thread evaluation, thread number = 2, priority level: 10
rescheduling = 3.99939
calculating = 5.06309
evaluation = 5.04649
# t1 -n5 -a2000 -t20
Multi-thread evaluation, thread number = 20, priority level: 10
