QNX/UNIX: Анатомия параллелизма - Цилюрик Олег Иванович
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.
server path: /dev/srr, block size = 1 bytes
CPU speed [c.p.s.]: client = 534639500, server = 534639500
message exchange: number = 906400; stream = 1.54088 Mbit/sec
# clr -b1 -d
SRR repeater: vers. 1.03
server path: /dev/srr, block size = 1
bytes CPU speed [c.p.s.]: client = 534639500, server = 534639500
manager exchange, number = 335725; stream = 0.617311 Mbit/sec
# clr -b10
SRR repeater: vers. 1.03
server path: /dev/srr, block size = 10 bytes
CPU speed [c.p.s.]: client = 534639500, server = 534639500
message exchange: number = 1119211; stream = 15.0758 Mbit/sec
# clr -bl0 -d
SRR repeater: vers. 1.03
server path: /dev/srr, block size = 10 bytes
CPU speed [c.p.s.]: client = 534639500, server = 534639500
manager exchange: number = 316948; stream = 6.1421 Mbit/sec
# clr -b100
SRR repeater: vers. 1.03
server path: /dev/srr, block size = 100 bytes
CPU speed [c.p.s.]: client = 534639500, server = 534639500
message exchange: number = 729460; stream = 122.617 Mbit/sec
# clr -b100 -d
SRR repeater: vers. 1.03
server path: /dev/srr, block size = 100 bytes
CPU speed [c.p.s.]: client = 534639500, server = 534639500
manager exchange: number = 318435, stream = 57.3215 Mbit/sec
# clr -b1000
SRR repeater: vers. 1.03
server path: /dev/srr, block size = 1000 bytes
CPU speed [с.p.s.]: client = 534639500, server = 534639500
message exchange: number = 823535; stream = 1054.65 Mbit/sec
# clr -b1000 -d
SRR repeater: vers. 1.03
server path: /dev/srr, block size = 1000 bytes
CPU speed [c.p.s.]: client = 534639500, server = 534639500
manager exchange: number = 367712; stream = 493.455 Mbit/sec
# clr -b10000
SRR repeater: vers. 1 03
server path: /dev/srr, block size = 10000 bytes
CPU speed [c.p.s.]: client = 534639500, server = 534639500
message exchange number = 196479, stream = 2861.27 Mbit/sec
# clr -b10000 -d
SRR repeater: vers. 1.03
server path: /dev/srr, block size = 10000 bytes
CPU speed [c.p.s.]: client = 534639500, server = 534639500
manager exchange: number = 141593, stream = 2487.18 Mbit/sec
Цифры достаточно интересные, для того чтобы рассмотреть их детальнее:
• При непрерывном потоке обмена очень короткими сообщениями (1 байт) плотность информационного потока падает до смехотворно низкой величины — 192 Кбайт/сек для обмена сообщениями и 77 Кбайт/сек для обмена с менеджером ресурса.
• При размере блока данных, передаваемого за один обмен, порядка нескольких килобайт разница скоростей информационных потоков для обмена сообщениями и менеджера ресурса практически нивелируется.
• При промежуточных размерах блока данных (от нескольких десятков до сот байт) обмен сообщениями обеспечивает плотность информационного потока до двух раз выше.
Естественно, поскольку мы рассматриваем чисто программные реализации обмена, абсолютные численные значения будут прямо пропорционально зависеть от скорости процессора (представленные результаты соответствуют процессору 533 МГц). На рис. 5.2 показана динамика загрузки процессора при работе тестовых приложений для случая локального размещения клиента и сервера. Хорошо видно, что в периоды выполнения программы clrзагрузка процессора подскакивает до 100% — совместной активностью клиент и сервер забирают весь ресурс процессора.
Рис. 5.2. Динамика загрузки процессора при локальном взаимодействии клиента с сервером
Далее посмотрим выполнение той же пары приложений, но уже при разнесении их между раздельными узлами сети:
# clr -nrtp -b1
SRR repeater: vers. 1.03
server path: /net/rtp/dev/srr, block size = 1 bytes
CPU speed [c.p.s.]: client = 534639500, server = 451163200
message exchange: number = 5049, stream = 0.00670981 Mbit/sec
# clr -nrtp -b1 -d
SRR repeater: vers. 1.03
server path: /net/rtp/dev/srr, block size = 1 bytes
CPU speed [c.p.s.]: client = 534639500, server = 451163200
manager exchange: number = 4824; stream = 0.00598806 Mbit/sec
# clr -nrtp -b10
SRR repeater: vers. 1.03
server path: /net/rtp/dev/srr, block size = 10 bytes
CPU speed [c.p.s.]: client = 534639500, server = 451163200
message exchange number = 3885; stream = 0.0651842 Mbit/sec
# clr -nrtp -b10 -d
SRR repeater: vers. 1.03
server path: /net/rtp/dev/srr, block size = 10 bytes
CPU speed [c.p.s ]: client = 534639500, server = 451163200
manager exchange: number = 3102, stream = 0.0557978 Mbit/sec
# clr -nrtp -b100
SRR repeater: vers. 1.03
server path: /net/rtp/dev/srr, block size = 100 bytes
CPU speed [c.p.s.]: client = 534639500, server = 451163200
