2 核 Mac 上的多个 java 线程 - 慢

Question

我一直在为我的 OS 课程编写以下代码，但我得到了一些奇怪的结果。该代码创建 x 个线程并同时运行它们以将两个平方矩阵相乘。每个线程将乘以输入矩阵的 Number_of_rows/Number_of_threads 行。

当运行它在具有 1...8 个线程的 1024X1024 矩阵上时，我得到最快的乘法发生在仅使用一个线程时。我希望配备 i5 处理器（2 核）的 MacBook pro 将利用两个内核，并且在使用两个线程时会产生更快的结果。运行使用一个线程的时间从约 9.2 秒，使用 8 个线程的时间从约 9.6 秒减少到 27 秒。

知道为什么会这样吗？

顺便说一句，关于代码的一些事情：

一个。假设两个矩阵具有相同的维度并且是正方形的。

b。假设线程数 <= rows/columns 的数量。

public class MatrixMultThread implements Runnable {
    final static int MATRIX_SIZE = 1024;
    final static int MAX_THREADS = MATRIX_SIZE;
    private float[][] a;
    private float[][] b;
    private float[][] res;
    private int startIndex;
    private int endIndex;


public MatrixMultThread(float[][] a, float[][]b, float[][] res, int startIndex, int endIndex) {
    this.a = a;
    this.b = b;
    this.res = res;
    this.startIndex = startIndex;
    this.endIndex = endIndex;
}


public void run() {
    float value = 0;
    for (int k = startIndex; k < endIndex; k++) {
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            for (int j = 0; j < a.length; j++) {
                value += a[k][j]*b[j][i];
            }
            res[k][i] = value;
            value = 0;
        }
    }
}


public static float[][] mult(float[][] a, float[][] b, int threadCount){

    // Get number of rows per each thread.
    int rowsPerThread = (int) Math.ceil(MATRIX_SIZE / threadCount);
    float[][] res = new float[MATRIX_SIZE][MATRIX_SIZE];

    // Create thread array
    Thread[] threadsArray = new Thread[threadCount];
    int rowCounter = 0;
    for (int i = 0; i < threadCount; i++) {
        threadsArray[i] = new Thread(new MatrixMultThread(a,b,res,rowCounter, Math.max(rowCounter + rowsPerThread, MATRIX_SIZE)));
        threadsArray[i].start();
        rowCounter += rowsPerThread;
    }


    // Wait for all threads to end before finishing execution.
    for (int i = 0; i < threadCount; i++) {
        try {
            threadsArray[i].join();
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println("join failed");
        }
    }
    return res;
}


public static void main(String args[]) {
    // Create matrices and random generator
    Random randomGenerator = new Random();
    float[][] a = new float[MATRIX_SIZE][MATRIX_SIZE];
    float[][] b = new float[MATRIX_SIZE][MATRIX_SIZE];

    // Initialize two matrices with initial values from 1 to 10.
    for (int i = 0; i < a.length; i++) {
        for (int j = 0; j < a.length; j++) {
            a[i][j] = randomGenerator.nextFloat() * randomGenerator.nextInt(100);
            b[i][j] = randomGenerator.nextFloat() * randomGenerator.nextInt(100);
        }
    }
    long startTime;
    for (int i = 1; i <= 8; i++) {
        startTime = System.currentTimeMillis();
        mult(a,b,i);
        System.out.println("Total running time is: " + (System.currentTimeMillis() - startTime) + " ms");
    }
}

}

Answer 1

首先，一些日志记录会有所帮助。我为此做了日志记录，发现您的逻辑中存在错误。

这是日志

Starting execution for thread count: 1
Start index: 0
End index: 1024
Starting execution: MatrixMultiplier: 0
Ending executionMatrixMultiplier: 0
Total running time is: 6593 ms


Starting execution for thread count: 2
Start index: 0
End index: 1024  <------ This is the problem area
Start index: 512
End index: 1024
Starting execution: MatrixMultiplier: 1
Starting execution: MatrixMultiplier: 0

所有迭代中的第一个线程每次都执行整数乘法。这就是您看不到结果的原因。找出错误。

2 核 Mac 上的多个 java 线程 - 慢

Multiple java threads on a 2-core Mac - Slow

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