/* 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);
}