Differences
This shows you the differences between two versions of the page.
|
so:curs:sync [2020/04/26 19:43] razvan.deaconescu |
so:curs:sync [2020/05/04 10:56] (current) alexandru.radovici |
||
|---|---|---|---|
| Line 11: | Line 11: | ||
| * [[http://greenteapress.com/semaphores/|Allen B. Downey - The Little Book of Semaphores]] | * [[http://greenteapress.com/semaphores/|Allen B. Downey - The Little Book of Semaphores]] | ||
| * [[https://deadlockempire.github.io/|The Deadlock Empire: Slay dragons, master concurency!]] | * [[https://deadlockempire.github.io/|The Deadlock Empire: Slay dragons, master concurency!]] | ||
| - | * [[http://elf.cs.pub.ro/so/res/cursuri/SO_Curs-09.pdf|Curs 09 anterior]] | ||
| * Filmări | * Filmări | ||
| + | * 3CA https://web.microsoftstream.com/video/75a1f57d-0d45-4188-96ca-43e62f6f6b42 | ||
| * 3CC curs 13, partea 1: https://web.microsoftstream.com/video/7457610e-0320-4434-accf-cd449fdd4e75 | * 3CC curs 13, partea 1: https://web.microsoftstream.com/video/7457610e-0320-4434-accf-cd449fdd4e75 | ||
| * 3CC curs 13, partea a 2-a: https://web.microsoftstream.com/video/862388ca-ad3b-4519-a344-8a7cce246103 | * 3CC curs 13, partea a 2-a: https://web.microsoftstream.com/video/862388ca-ad3b-4519-a344-8a7cce246103 | ||
| + | * 3CC curs 14, partea 1: https://web.microsoftstream.com/video/97632417-905b-4021-a458-5277cd771d81 | ||
| + | * 3CC curs 14, partea a 2-a: https://web.microsoftstream.com/video/fb26404e-495d-4c9e-ab6b-ef28715f0486 | ||
| * Resurse vechi | * Resurse vechi | ||
| * [[http://elf.cs.pub.ro/so/res/cursuri/SO%20-%20Curs%2009%20-%20Sincronizare.pdf|Curs 09 - Sincronizare (PDF)]] | * [[http://elf.cs.pub.ro/so/res/cursuri/SO%20-%20Curs%2009%20-%20Sincronizare.pdf|Curs 09 - Sincronizare (PDF)]] | ||
| + | * [[http://elf.cs.pub.ro/so/res/cursuri/SO_Curs-09.pdf|Curs 09 anterior]] | ||
| + | |||
| + | * Curs CA [[https://www.slideshare.net/alexandruradovici/sisteme-de-operare-sincronizare|slideshare]] | ||
| ===== Demo-uri ===== | ===== Demo-uri ===== | ||
| Line 40: | Line 45: | ||
| Programul ''thread-list-app-mutex'' folosește intern un mutex pentru sincronizare. Pentru aceasta folosim macro-ul ''USE_MUTEX'' pe care îl definim în fișierul ''Makefile''. | Programul ''thread-list-app-mutex'' folosește intern un mutex pentru sincronizare. Pentru aceasta folosim macro-ul ''USE_MUTEX'' pe care îl definim în fișierul ''Makefile''. | ||
| - | Ca să urmărim ce se întâmplă cu o aplicație multithreaded cu date partajate, rulăm de mai multe ori programul ''thread-list-app'', până la obținerea unei erori:<code bash> | + | Ca să urmărim ce se întâmplă cu o aplicație multithreaded cu date partajate, rulăm de mai multe ori programul ''thread-list-app'', până la obținerea unei erori: |
| - | ./thread-list-app | + | <code bash> |
| + | for i in $(seq 1 20); do ./thread-list-app; done | ||
| </code> | </code> | ||
| Line 50: | Line 56: | ||
| Eroarea este cauzată de coruperea pointerilor din lista înlănțuită a programului. Datele sunt accesate concurent, iar în absența sincronizării, vor fi corupte. | Eroarea este cauzată de coruperea pointerilor din lista înlănțuită a programului. Datele sunt accesate concurent, iar în absența sincronizării, vor fi corupte. | ||
| - | Soluția este să folosim un mutex pentru protejarea accesului la listă, lucru realizat în programul ''thread-list-app-mutex''. Dacă vom rula de mai multe ori programul ''thread-list-app-mutex'', nu vom obține niciodată eroare:<code bash> | + | Soluția este să folosim un mutex pentru protejarea accesului la listă, lucru realizat în programul ''thread-list-app-mutex''. Dacă vom rula de mai multe ori programul ''thread-list-app-mutex'', nu vom obține niciodată eroare: |
| - | ./thread-list-app-mutex | + | <code bash> |
| + | for i in $(seq 1 20); do ./thread-list-app-mutex; done | ||
| </code> | </code> | ||
| Line 109: | Line 116: | ||
| Pentru a demonstra operațiile atomice și neatomice pe accesăm subdirectorul ''sum-threads/'' (x86) sau subdirectorul ''sum-threads-arm'' (ARM); urmărim fișierul ''sum_threads.c'', identic în ambele subdirectoare. În fișier sunt create ''NUM_THREADS'' thread-uri care în ''NUM_ROUNDS'' runde efectuază operația ''sum += v'', cu ajutorul macro-ului ''do_op()''. Folosim suportul compilatorului GCC și realizăm atomizarea operației ''sum += v'' cu ajutorul construcției ''%%__sync_fetch_and_add()%%''. Atunci când definim macro-ul ''USE_ATOMIC'' realizăm operația în mod atomic. | Pentru a demonstra operațiile atomice și neatomice pe accesăm subdirectorul ''sum-threads/'' (x86) sau subdirectorul ''sum-threads-arm'' (ARM); urmărim fișierul ''sum_threads.c'', identic în ambele subdirectoare. În fișier sunt create ''NUM_THREADS'' thread-uri care în ''NUM_ROUNDS'' runde efectuază operația ''sum += v'', cu ajutorul macro-ului ''do_op()''. Folosim suportul compilatorului GCC și realizăm atomizarea operației ''sum += v'' cu ajutorul construcției ''%%__sync_fetch_and_add()%%''. Atunci când definim macro-ul ''USE_ATOMIC'' realizăm operația în mod atomic. | ||
| + | |||
| + | <note important> | ||
| + | Pentru folosirea ''perf'' va trebui să instalați pachetul corespunzător versiunii de nucleu. Pe o distribuție Debian/Ubuntu, folosiți comanda: | ||
| + | <code> | ||
| + | sudo apt install linux-tools-$(uname -r) | ||
| + | </code> | ||
| + | </note> | ||
| === x86 === | === x86 === | ||
| Line 593: | Line 607: | ||
| Pentru a contabiliza timpul de rulare rulăm cele două executabile prin comanda ''time'':<code bash> | Pentru a contabiliza timpul de rulare rulăm cele două executabile prin comanda ''time'':<code bash> | ||
| - | /usr/bin/time ./spinlock | + | /usr/bin/time -v ./spinlock |
| - | /usr/bin/time ./mutex | + | /usr/bin/time -v ./mutex |
| </code> | </code> | ||
| Line 670: | Line 684: | ||
| ==== Buffer circular ==== | ==== Buffer circular ==== | ||
| - | TODO | + | În multe dintre cazurile în care există entități de tipul producător și entități de tipul consumator, structura folosită este un buffer circular (//ring buffer//). Într-un astfel de buffer producătorii folosesc un capăt al buffer-ului, iar consumatorii celălalt capăt. |
| + | |||
| + | O implementare de buffer circular, cu sincronizarea aferentă, se găsește în subdirectorul ''ring-buffer/''. Structura buffer-ului circular (''struct rbuf'') este declarată în fișierul header ''ring_buffer.h'', împreună cu declarațiile funcțiilor. Implementarea funcțiilor se găsește în fișierul cod sursă ''ring_buffer.c''. | ||
| + | |||
| + | În fișierul cod sursă ''producer_consumer.c'' se creează ''NUM_CONSUMERS'' thread-uri de tip consumator și ''NUM_PRODUCERS'' thread-uri de tip producător. În timp de ''NUM_ROUNDS'' runde, aceste thread-uri consumă, respectiv produc câte un element folosind buffer-ul circular. | ||
| + | |||
| + | Compilăm folosind ''make'' și obținem fișierul executabil ''producer_consumer''. Rulăm acest executabil pentru a urmări folosirea cu succes a buffer-ului circular sincronizat: | ||
| + | <code> | ||
| + | ./producer_consumer | ||
| + | </code> | ||
