báo cáo bài tập lớn hệ điều hành đề tài pthread and multicore programming

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA 
















 BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN HỆ ĐIỀU HÀNH Đề tài : PThread and Multicore programming GVHD: GV: Nguyễn Quang Hùng Thực hiện: Nguyễn Lê Minh Bảo Hà Việt Đức Đoàn Thảo Nhi - 2014010 Trịnh Tiến Đạt - 2012959 Từ Hoàng Phiếm - 2014112 Lớp L04, ngày 20 tháng năm 2022 download by : skknchat@gmail.com Mục lục Phần Lý thuyết 2.1 Phần code Mutexes 4 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.2 Review, compile and run the dotprodserial.c program Review, compile and run the dotprodmutex.c program Execute the dotprodmutex.c program with thread are arranged Condition Variables 11 2.2.1 2.2.2 2.3 Review, compile and run the condvar.c program 11 Review, compile, run the bug4.c program and fix the problem 13 Figure out and fix the global sum 14 2.4 Compile and run arrayloops.c 19 download by : skknchat@gmail.com bao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programming Phần Phần Lý thuyết bao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programming Báo cáo Bài tập lớn Hệ Điều Hành download by : skknchat@gmail.com bao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programming Phần Phần code 2.1 2.1.1 Mutexes Review, compile and run the dotprodserial.c program The dotprodserial.c program used to calculate the indirection of two vectors with length =100000 Two vectors is calculated to be shown struct DOTDATA This program does by running sequentially on a thread Output : Result When dotprodserial.c run Hình 2.1.1: Real time of dotpodserial.c 2.1.2 Review, compile and run the dotprodmutex.c program The dotprodmutex.c program used to calculate the direction of two vectors with length=100000 But here is the difference: • In main() function has initialize with the number of thread is to run parallel processes • In dotprod() function use pthreadmutexlock pthreadmutexunlock is one of the main means to synchronize flows and to protect shared data when multiple writing happens Output : Result when the dotprodmutex.c run bao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programming Báo cáo Bài tập lớn Hệ Điều Hành download by : skknchat@gmail.com bao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programming Phần Phần code Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh Hình 2.1.2: Real time of dotpodmutex.c Output : The dotprodmutex.c run with thread = 2, 4, 8, 16, 32 sum=100000 • Thread=2 Hình 2.1.3: Real time of dotpodmutex.c with thread=2 • Thread=4 Hình 2.1.4: Real time of dotpodmutex.c with thread=4 bao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programming Báo cáo Bài tập lớn Hệ Điều Hành download by : skknchat@gmail.com bao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programming Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh Phần Phần code • Thread=8 Hình 2.1.5: Real time of dotpodmutex.c with thread=8 • Thread=16 Hình 2.1.6: Real time of dotpodmutex.c with thread=16 bao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programming Báo cáo Bài tập lớn Hệ Điều Hành download by : skknchat@gmail.com bao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programming Phần Phần code Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh • Thread=32 Hình 2.1.7: Real time of dotpodmutex.c with thread=32 Comparison chart between dotprodserial.c and dotprodmutex.c 2.1.3 Execute the dotprodmutex.c program with thread are arranged Explain the code : • Wanting the thread to be printed in the same self, we need to let pthreadjoin within for the time of creating pthreadcreate Because the thread is created it will run and wait for pthreadjoin to pay the result, then create a new thread new should order Print it will be true • As for pthreadjoin at another for another round, it only works to wait all the thread returns the result before the main () stops • If there is no pthreadjoin, when the main () is finished, no matter whether other threads are finished or not, the program is terminated Code after fixing : bao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programming Báo cáo Bài tập lớn Hệ Điều Hành download by : skknchat@gmail.com bao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programming Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh Phần Phần code #include #include #include typedef struct { double *a; double *b; double sum; int veclen; } DOTDATA; /* Define globally accessible variables and a mutex */ #define NUMTHRDS #define VECLEN 100000 DOTDATA dotstr; pthread_t callThd[NUMTHRDS]; pthread_mutex_t mutexsum; void *dotprod(void *arg) { /* Define and use local variables for convenience */ int i, start, end, len ; long offset; double mysum, *x, *y; offset = (long)arg; len = dotstr.veclen; start = offset*len; end = start + len; x = dotstr.a; y = dotstr.b; /* bao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programming Báo cáo Bài tập lớn Hệ Điều Hành download by : skknchat@gmail.com bao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programmingbao.cao.bai.tap.lon.he.dieu.hanh.de.tai.pthread.and.multicore.programming Phần Phần code Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh Perform the dot product and assign result to the appropriate variable in the structure */ mysum = 0; for (i=start; i