Алгоритмы блокировки потоков

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)

Кафедра ВТ

ОТЧЁТ

по лабораторной работе №1

по дисциплине
«Параллельные алгоритмы и системы»

Тема: «Алгоритмы блокировки потоков»

Санкт-Петербург

2021

Цель

Ознакомиться с алгоритмами блокировки потоков, выполнить анализ эффективности программы, построить графики пропускной способности от числа потоков.

Задание

1. Разработать программу, реализующую параллельный алгоритм. Средства разработки: С/С++, Java.
2. Выполнить анализ эффективности параллельной программы: построить графики зависимости пропускной способности от числа потоков, оценить масштабирование.
3. Сформулировать выводы

Выполнение работы

При выполнении лабораторной работы были реализованы алгоритмы блокировки потоков, такие как MCS и CLH. Для реализации алгоритмов был выбран язык Java. Был осуществлён анализ эффективности параллельной программы по полученным данным, построены графики.

1. MSC

Экспериментальные результаты:

[pic 1]

1. CLH

Экспериментальные результаты:

[pic 2]

[pic 3]

Вывод

В результате полученных данных, можно сделать вывод, о том, что наибольшей пропускной способностью обладает алгоритм CLH. Также можно заметить, что при увеличении числа потоков пропускная способность алгоритмов уменьшается.

Листинг

CLH

Main,java

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicBoolean;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class Main {
   private final static int threads = 64;
   private final static AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
   private final static AtomicBoolean stop = new AtomicBoolean(false);
   private final static CLHLock lock = new CLHLock();

   static class MyRunnable implements Runnable {
       @Override
       public void run() {
           while (!stop.get()) {
               lock.lock();
               count.incrementAndGet();
               lock.unlock();
           }
       }
   }

   public static void main(String[] args) {
       ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(threads);


       try {
           for (int i = 0; i < threads; i++) {
               exec.execute(new MyRunnable());
           }
       } catch (Exception e) {
           e.printStackTrace();
       }

       try {
           Thread.sleep(1000);
       } catch (InterruptedException e) {
           // TODO Auto-generated catch block
           e.printStackTrace();
       }

       stop.set(true);
       exec.shutdown();

       System.out.println("locks: " + count);
   }

}