/* Compilation: gcc -o exam3 exam3.c -lpthread */ // Параллельное умножение квадратной матрицы А размерностью NxN // на вектор B, результат - вектор C. // Создается nt потоков, каждый из которых умножает ленту матрицы // A размерностью (N/nt)xN на вектор B. // Умножение повторяется nc раз при неизменной матрице A и // различных векторах B. #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <stdio.h> #include <string.h> #include <signal.h> #define _REENTRANT #include <pthread.h> #include <semaphore.h> typedef struct { pthread_t tid; sem_t sem1; sem_t sem2; int first; int last; } ThreadRecord; int N; // Размер матрицы A и векторов B, C double *A, *B, *C; int done=0; ThreadRecord *threads; // Массив индексов границ лент матрицы void * mysolver (void *arg_p) { ThreadRecord *thr; char numbs[] = {'1','2','3','4','5','6','7','8','9','0'}; int i, j; thr = (ThreadRecord *)arg_p; while ( !done ) { sem_wait(&(thr->sem1)); write (1, numbs, thr->tid); write (1, "\n", 1); for (i=thr->first; i<=thr->last; i++) { C[i] = 0; for (j=0; j<=N; j++) C[i] += A[N*i+j]*B[j]; }; sem_post(&(thr->sem2)); }; } int main (int argc, char* argv[]) { int nt; // Кол-во расчетных потоков int nc; // Кол-во циклов int i, j, k; pthread_attr_t pattr; if (argc != 4) { fprintf(stderr, "Исп: %s размерность #потоков #циклов\n", argv[0]); exit (1); }; N = atoi(argv[1]); nt = atoi(argv[2]); nc = atoi(argv[3]); if ( N%nt ) { fprintf(stderr, "Размерность д.б. кратна кол-ву потоков\n", argv[0]); exit (2); }; // Выделение памяти A = (double *) malloc( sizeof(double)*N*N ); B = (double *) malloc( sizeof(double)*N ); C = (double *) malloc( sizeof(double)*N ); // Инициализация A и B случ. значениями srand(time(NULL)); for (i=0; i<N; i++) { B[i] = (double) rand(); for (j=0; j<N; j++) A[i*N+j] = (double) rand(); }; pthread_attr_init (&pattr); pthread_attr_setscope (&pattr, PTHREAD_SCOPE_SYSTEM); pthread_attr_setdetachstate (&pattr,PTHREAD_CREATE_JOINABLE); threads = (ThreadRecord *) calloc (nt, sizeof(ThreadRecord)); j = N/nt; for (i=0; i<nt; i++) { threads[i].first = j*i; // Индекс нач. строки А для потока threads[i].last = j*(i+1)-1; // Индекс конечн. строки А для потока sem_init(&(threads[i].sem1), 0, 0); sem_init(&(threads[i].sem2), 0, 0); if ( pthread_create (&(threads[i].tid), &pattr, mysolver, (void *) &(threads[i])) ) perror("pthread_create"); }; for (i=0; i<nt; i++) // Старт расчетов sem_post(&(threads[i].sem1)); for (k=1; k<nc; k++) { for (i=0; i<nt; i++) sem_wait(&(threads[i].sem2)); write(1, "---------\n", 10); for (j=0; j<N; j++) B[j] = (double) rand(); for (i=0; i<nt; i++) sem_post(&(threads[i].sem1)); }; done = 1; exit (0); }