UNIX: взаимодействие процессов

Размер сообщения	Канал	Очередь сообщений Posix	Очередь сообщений System V	Двери	Sun RPC TCP	Sun RPC UDP	Сокет TCP	Доменный сокет
1024	6,3	3,7	4,9	6,3	0,5	0,5
2048	8,7	5,3	6,3	10,0	0,9	1,0
4096	9,8	8,4	6,6	12,6	1,6	2,8
8192	12,7	10,2	5,8	14,4	2,4	2,8
16384	13,1	11,6	6,1	16,8	3,2	3,4
32768	13,2	13,4		11,4	3,5	4,3
65536	13,7	14,4		12,2	3,7		13,2	11,3

Рис. А.2. Полоса пропускания для различных средств передачи сообщений (Digital Unix 4.0B)

Таблица А.З. Полоса пропускания для различных типов сообщения в Digital Unix 4.0B (Мбайт/с)

Размер сообщения	Канал	Очередь сообщений Posix	Очередь сообщений System V	Sun RPC TCP	Sun RPC UDP	Сокет TCP	Доменный сокет
1024	9,9	1,8	12,7	0,6	0,6
2048	15,2	3,5	15,0	0,8	1,0
4096	17,1	5,9	21,1	1,3	1,8
8192	16,5	8,6	17,1	1,8	2,5
16384	17,3	11,7	17,3	2,3
32768	15,9	14,0		2,6
65536	14,2	9,4		2,8		4,6	18,0

Результаты синхронизации потоков

В табл. А.4 приведены значения времени, нужного одному или нескольким потокам для увеличения счетчика в разделяемой памяти с использованием различных средств синхронизации в Solaris 2.6, а на рис. А.3 показан график этих значений. Каждый поток увеличивает значение счетчика 1000000 раз, а количество потоков меняется от 1 до 5. В табл. А.5 приведены эти же значения для Digital Unix 4.0В, а на рис. А.4 — график этих значений. 

Рис. А.З. Время увеличения счетчика в разделяемой памяти (Solaris 2.6)

Мы увеличиваем количество потоков, чтобы проверить правильность кода. Кроме того, при добавлении потоков время работы программы может начать расти нелинейно. Блокировка fcntl может использоваться только одним потоком, поскольку эта форма синхронизации предназначена только для использования между несколькими процессами, а не потоками одного процесса. 

В Digital Unix 4.0B значения для семафоров Posix оказываются непомерно большими, если работает более одного потока, что указывает на наличие какой-то аномалии. На графике мы эти значения не приводим.

ПРИМЕЧАНИЕ

Одна из возможных причин этой аномалии заключается в том, что в этой программе синхронизация проверяется неправильно. В данном случае потоки не делают ничего полезного, и все время уходит на синхронизацию. Поскольку потоки создаются с внутрипроцессной конкуренцией, при потере управления потоком блокировка сохраняется, поэтому поток, получающий управление, выполняться дальше не может. 

Рис.А.4. Время увеличения счетчика в разделяемой памяти (Digital Unix 4.0B)

Таблица А.4. Время увеличения счетчика в разделяемой памяти для Solaris 2.6 (в секундах)

Кол-во потоков	Взаимное исключение Posix	Блокировка чтения-записи	Семафор Posix в памяти	Именованный семафор Posix	Семафор System V	Семафор System V с UNDO	Блокировка записей fcntl
1	0,7	2,0	4,5	15,4	16,3	21,1	89,4
2	1,5	5,4	9,0	31,1	31,5	37,5
3	2,2	7,5	14,4	46,5	48,3	57,7
4	2,9	13,7	18,2	62,5	65,8	75,8
5	3,7	19,7	22,8	76,8	81,8	90,0

Таблица А.5. Время увеличения счетчика в разделяемой памяти в Digital Unix 4.0B (в секундах) 

Кол-во потоков	Взаимное исключение Posix	Блокировка чтения-записи	Семафор Posix в памяти	Именованный семафор Posix	Семафор System V	Семафор System V с UNDO	Блокировка записей fcntl
1	2,9	12,9	13,2	14,2	26,6	46,6	96,4
2	11,4	40,8	742,5	771,6	54,9	93,9
3	28,4	73,2	1080,5	1074,5	84,5	141,9
4	49,3	95,0	1534,1	1502,2	109,9	188,4
5	67,3	126,3	1923,3	1764,1	137,3	233,6

Результаты синхронизации процессов