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我有一个关于 Windows 和 Linux 上的线程(或纤程)的一般性问题,无论使用任何编程语言:
是否有可能让“第二个线程处于待命状态”并让它快速开始行动并在几毫秒内帮助完成一项小任务,而不会被抢占?我应该补充一点,我希望代码清晰,没有互斥锁和自旋锁。
为了表明传统线程池不适用于小型任务,请考虑 C# 中的矩阵求逆问题。我正在使用 Ivan Kuckir 的 matrix class 。我复制他的 Invert 函数并将其命名为 InvertParallel,如下所示:
public Matrix InvertParallel() // modified from Ivan's Invert(), see link above
{
if (L == null) MakeLU();
Matrix inv = new Matrix(rows, cols);
Parallel.ForEach<int>(Enumerable.Range(0, rows), rowID =>
{
Matrix Ei = Matrix.ZeroMatrix(rows, 1);
Ei[rowID, 0] = 1;
Matrix col = SolveWith(Ei);
inv.SetCol(col, rowID);
});
return inv;
}
然后我调用 Invert 和 Invert_Parallel 函数并测量所需的时间:
static void Main()
{
Stopwatch sw = new Stopwatch(); sw.Start();
Matrix A = Matrix.IdentityMatrix(50, 50);
Matrix I1 = A.Invert();
long elapsed1 = sw.ElapsedMilliseconds;
Matrix I2 = A.InvertParallel();
long elapsed2 = sw.ElapsedMilliseconds - elapsed1;
Console.WriteLine("Matrix size=" + A.rows + ", Invert=" + elapsed1 + "ms, Invert_Parallel=" + elapsed2 + "ms");
}
相当明显的结果表明,对于小任务(矩阵大小 50),从线程池启动任务比运行单线程慢:
Matrix size=50, Invert= 5ms, InvertParallel=21ms
Matrix size=100, Invert= 19ms, InvertParallel=24ms
Matrix size=200, Invert=137ms, InvertParallel=44ms
(抱歉 - 我不得不删除下面注释中的所有链接,因为我是新海报)
附注可能相关的S/O文章:“如何同时启动两个线程”,“Linux - 线程和进程调度优先级”
附注是的,我知道有一种更聪明的算法来计算逆,其规模为 O(N^2.376)。
P.P.S。我不熟悉用户模式调度(Windows 上的 UMS)User-Mode Scheduling ('UMS' on Windows) ,有帮助吗?
最佳答案
在线程之间传递任务,尤其是那些具有大量与之关联的数据的任务,会产生不小的开销,这可能会导致小任务的性能降低,正如您所看到的。您需要找到使用多个核心速度更快的最佳点。
顺便说一句,您可以通过创建一个工作线程来获得一个小小的改进,当前线程保存一次上下文切换并在缓存之间进行复制。例如如果你有 8 个核心,则将 1/7 传递给其他 7 个线程,并在当前线程中执行 1/8。
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