C - 多线程主生成器

Question

我目前正在研究这个多线程素数生成器，它计算 2 - N 之间的素数数量，目前每个线程计算所有素数，看起来线程一个接一个地运行，但我希望所有线程同时运行。

现在我想问一下如何告诉线程它应该只计算切片大小，而不是所有素数和"t"线程同时运行。

例如：2-1000 有四个线程 ->每个线程应该计算 250 个数字

提前感谢！

这是我目前所拥有的：

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
/* compile: gcc prime.c -lpthread -o prime */
/* execute: ./prime -N 1000 -t 8 */
pthread_mutex_t aktuell_lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

int N;
int Primzahlen;
int aktuell = 2;
int t;
//int slicesize = N/t;

void print_usage(void)
{
    printf("Usage: prime -N <value> -t <value>n");
}
void *prime(void *a)
    {
    int Laufvariable;
    int i;
    pthread_mutex_lock(&aktuell_lock);
    for (i = 0; i < N/t; i++) {
    for (aktuell; aktuell <= N; aktuell++) {
    for (Laufvariable = (aktuell-1); aktuell % Laufvariable; Laufvariable--) {
    }
    if (Laufvariable == 1)
        Primzahlen++;
    }
    }
    pthread_mutex_unlock(&aktuell_lock);
        return NULL;
    }
int main(int argc, char *argv[])
{
    struct timespec start, finish;
    double elapsed;
    clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &start);
    int s;
    int option;
    while ((option = getopt(argc, argv, "N:t:")) != -1)
        switch (option) {
        case 'N':
            N = atoi(optarg);
                break;
        case 't':
            t = atoi(optarg);
                break;
        default:
            print_usage();
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
    pthread_t threads[t];
    for (s = 0; s < t; s++) {
        pthread_create(&threads[t], NULL, prime, NULL);
    }
    void *result;
    for (s = 0; s < t; s++) {
        pthread_join(threads[t], &result);
    }
    clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &finish);
    elapsed = (finish.tv_sec - start.tv_sec);
    elapsed += (finish.tv_nsec - start.tv_nsec) / 1000000000.0;
    printf("nCount Primes [1 .. %d] - TaskCnt: %d - Slicesize: %dn", N, t, N / t);
    printf("Threads: %dn", t);
    printf("limit: %dn", N);
    printf("Total Prime Count: %dn", Primzahlen);
    printf("Runtime: %f secondsnn", elapsed);
    return 0;
}

Answer 1

使用锁进行并行处理绝对不会妨碍可扩展的程序。

与其在锁下的全局变量中累积结果和状态，不如尝试累积特定于线程的部分结果，然后合并它们。

有现成的可扩展素数计数器示例，它驻留在 tbb 分布中。您可以直接使用它，也可以采用工作范围划分和减少部分结果的想法，并在您的要求下以简单的C实施它。

Answer 2

您可以分阶段执行此操作。最简单的版本使用单个线程生成一个素数数组，直到 prime（i） * prime（i）>= N.Set R = N-prime（i），这是要测试的数字范围。然后线程[j]（j从0开始）应该测试从prime（i）+j * （R/t）到prime（i）+（j+1） *（R/t），最后一个线程测试从prime（i）+j * （R/t）到N（t是线程数）。每个线程都会生成自己的计数，一旦所有线程完成，计数就会相加。

每个线程还可以生成自己的素数范围，一旦所有线程都完成，数组就会连接起来。这可以扩展到通过几次传递，例如查找从 2