multithreading - Forth 支持多线程吗？

Question

我对 Forth 编程语言进行了短暂的了解。是否可以在 Forth 中使用同步原语进行多线程处理？

例如，是否可以在 Forth 中使用多线程进行 n×n 矩阵乘法？如果是这样，基 native 制或编程模式是什么？

Answer 1

为了实现既定目标，多线程必须是抢先的。Simple Forths 有一个运行任务的 PAUSE-ing 任务循环一个接一个，永不重叠。非常有用但在这种情况下不是。

现代的，专业的，Forth可以做多线程但是我只知道一个具有特殊原语以使其更容易。

前面给出的示例矩阵乘法不是多线程演示。

据我所知 (*)，只有 iForth 编译器有特殊的多线程原语(基于 OCCAM)，并附带了真正运行速度快 x 倍的示例在 n 核处理器上(其中 x < n)。对于矩阵代码我会使用它的 PAR .. ENDPAR 线程所在的位置访问在内存中相距很远的行和列，防止缓存污染。还有一个原语自动为你拆分 DO-LOOPs，在此任务所需的方式。8 个线程的此语法示例是:

0 VALUE jj 

: mmul2 ( F: -- r )
    a3 /size DFLOATS ERASE
    /rsz 0 DO  
           I TO jj
           PAR
             STARTP  /rsz 0 DO  a1 jj     /rsz * I + DFLOAT[] DF@   a2 I /rsz * DFLOAT[]   a3 jj     /rsz * DFLOAT[]  /rsz DAXPY_sse2   LOOP ENDP 
             STARTP  /rsz 0 DO  a1 jj 1+  /rsz * I + DFLOAT[] DF@   a2 I /rsz * DFLOAT[]   a3 jj 1+  /rsz * DFLOAT[]  /rsz DAXPY_sse2   LOOP ENDP 
             STARTP  /rsz 0 DO  a1 jj 2+  /rsz * I + DFLOAT[] DF@   a2 I /rsz * DFLOAT[]   a3 jj 2+  /rsz * DFLOAT[]  /rsz DAXPY_sse2   LOOP ENDP 
             STARTP  /rsz 0 DO  a1 jj 3 + /rsz * I + DFLOAT[] DF@   a2 I /rsz * DFLOAT[]   a3 jj 3 + /rsz * DFLOAT[]  /rsz DAXPY_sse2   LOOP ENDP
             STARTP  /rsz 0 DO  a1 jj 4 + /rsz * I + DFLOAT[] DF@   a2 I /rsz * DFLOAT[]   a3 jj 4 + /rsz * DFLOAT[]  /rsz DAXPY_sse2   LOOP ENDP
             STARTP  /rsz 0 DO  a1 jj 5 + /rsz * I + DFLOAT[] DF@   a2 I /rsz * DFLOAT[]   a3 jj 5 + /rsz * DFLOAT[]  /rsz DAXPY_sse2   LOOP ENDP
             STARTP  /rsz 0 DO  a1 jj 6 + /rsz * I + DFLOAT[] DF@   a2 I /rsz * DFLOAT[]   a3 jj 6 + /rsz * DFLOAT[]  /rsz DAXPY_sse2   LOOP ENDP
             STARTP  /rsz 0 DO  a1 jj 7 + /rsz * I + DFLOAT[] DF@   a2 I /rsz * DFLOAT[]   a3 jj 7 + /rsz * DFLOAT[]  /rsz DAXPY_sse2   LOOP ENDP
           ENDPAR
      8 +LOOP 
    0e  a3 /size 0 ?DO  DF@+ F+  LOOP DROP ;

对于 1024 x 1024 矩阵，此 (mmul2) 比单线程版本 (mmul1) 快两倍。

FORTH> TESTS
DOT/AXPY using 64 bits floats.
Vector size = 1048576
mul0 (dot)         :  6.8719411200000000000e+0013 0.133 seconds elapsed.
mul1 (dot_sse2)    :  6.8719411200000000000e+0013 0.106 seconds elapsed.
mmul0 (axpy)       :  5.6294941655040000004e+0014 0.981 seconds elapsed.
mmul1 (axpy_sse2)  :  5.6294941655040000004e+0014 0.400 seconds elapsed.
mmul2 (Paxpy_sse2) :  5.6294941655040000004e+0014 0.114 seconds elapsed. ok

(*) 有传言说 MPE 和 Forth Inc 最近添加了类似的功能。