《哈工大软件学院并行程序设计课程实验报告之三.doc

《并行程序设计》课程实验报告 实验3：基于Intel Thread Checker和Profiler工具的多线程调试与调优 姓名 *** 院系 软件学院 学号 ********** 任课教师 张伟哲 指导教师 苏统华 实验地点 软件学院五楼机房 实验时间 2015-4-15 实验课表现 出勤、表现得分 实验报告 得分 实验总分 操作结果得分 一、实验目的 要求：需分析本次实验的基本目的，并综述你是如何实现这些目的的？ （1）掌握Intel Thread Checker 的基本功能、使用方法 （2）掌握多线程程序设计的基本调试方法 （3）掌握采用Intel Thread Checker 进行多线程程序调试的基本方法和步骤 （4）掌握Intel Thread Profiler 的基本功能、使用方法 （5）掌握多线程程序设计的基本调试方法 （6）掌握采用Intel Thread Profiler 进行多线程程序调试的基本方法和步骤 分析程序中潜在的数据竞争 分析程序死锁问题 三、线程安全性测试问题分析 四、Intel Thread Profiler 基础 五、负载平衡（Load Balance）问题分析 六、同步竞争问题分析 (2) 运行结果： VTune 诊断结果 程序中，哪些变量可以作为线程中的共享变量？ r 和 round 可以作为共享变量，这两个变量在线程运行前就已经确定，并且不会再变化。 ②哪些变量应该作为每个线程的私有变量？ 线程内部定义的 i, j, start, end, tid 等变量属于私有变量、 ③哪些变量出于线程的同步必须予以保护？ distx, disty, distz, dist 和 pot 出于线程同步的原因必须予以保护。 使用临界区对数据进行保护： EnterCriticalSection(cs); distx = pow( (r[0][j] - r[0][i]), 2 ); disty = pow( (r[1][j] - r[1][i]), 2 ); distz = pow( (r[2][j] - r[2][i]), 2 ); dist = sqrt( distx + disty + distz ); pot += 1.0 / dist; LeaveCriticalSection(cs); 不再有冲突现象。把粒子和循环量改成之前单线程程序potential的数量，重新编译运行。运行结果如下 可见运行结果与单线程程序是一样的，但是相对单线程程序相比，性能提升不明显，主要原因是线程之间大量的发生竞争。 (2) 1. 运行结果 VTune 诊断结果： 分析：为什么不是每次都出现死锁问题？ 死锁需要两个线程相互持有mutex同时请求对方持有的mutex，然后线程的执行顺序是不确定的，因此并不是每次执行都会出现死锁。 改动代码如下： DWORD WINAPI work0 (void *arg) { Sleep(5000); EnterCriticalSection( cs0 ); globalX++; EnterCriticalSection( cs1 ); globalY++; LeaveCriticalSection( cs1 ); LeaveCriticalSection( cs0 ); return 0; } DWORD WINAPI work1 (void *arg) { EnterCriticalSection (cs0); globalX++; EnterCriticalSection (cs1); globalY++; LeaveCriticalSection (cs1); LeaveCriticalSection (cs0); return 0; } int main (int argc, char *argv[]) { HANDLE h[2]; DWORD rc; InitializeCriticalSection (cs0); InitializeCriticalSection (cs1); printf (START\n); h[0] = CreateThread (0, 0, work0, NULL, 0, NULL); h[1] = CreateThread (0, 0, work1, NULL, 0, NULL); rc = WaitForMultipleObjects (2, h,