SPLOS语言 -- parallel并发

SPLOS OSEP

SPLOS 语言是一个小型并发语言，在语言层面实现并发

SPLOS 语言提供了关键字 parallel 来进行并发操作

并发执行

多个任务在某一时间段同时执行，就是并发执行

特点

1. 并发任务执行顺序不确定
2. 并发任务如果未对共享区域作出保护，共享区域的结果不确定

并发执行的影响

如果多个并发任务对同一共享变量操作，会出现数据混乱的操作

比如:

int i = 1;
void func1() {    
    i++;
}
void func2() {
    i++;
}
void func3() {
    i++;
}
int main() {
    parallel {
        func1();
        func2();
        func3();
    }
    return 0;
}

运行结果可能是： 2 或 3 或 4

因为并发时，执行的顺序是不确定的，由系统进行调度
暂且认为任务的执行次序是func1, func2, func3
那么:

1. 如果结果是4, 则
   此时i = 1, 运行func1的i++, 结果2 写入内存;
   此时i = 2, 运行func2执行i++, 结果3写入内存;
   此时i = 3, 运行func4执行i++, 结果4写入内存;
   此时i = 4, 这是最终结果

2. 如果结果是3, 则
   此时i = 1, 运行func1的i++, 结果2还未写入内存;
   此时i = 1, 运行func2的i++, 结果2写入内存， func1的结果2也写入内存;
   此时i = 2, 运行func3的i++, 结果3写入内存;
   此时i = 3, 这是最终结果

3. 如果结果是2, 则
   此时i = 1, 运行func1的i++, 结果2还未写入内存;
   此时i = 1, 运行func2的i++, 结果2还未写入内存;
   此时i = 1, 运行func3的i++, 结果2写入内存，func1的结果2写入内存， func2的结果2写入内存;
   此时i = 2, 这是最终结果

parallel的使用

paralel {
    func1();
    func2();
    func3();
}

说明：
1. parallel 语句内部为并发区域块
2. parallel 语句块中的三个函数会开启3个并发任务
3. parallel 目前仅支持函数调用的并
发
4. parallel 的并发通信，通过全局变量

程序示例

int ses1;
int ses2;
int ses3;
void getSquare(int x, int y)
{
    ses1 = x * y;
}
void factorial(int n)
{
    int i;
    if(n <= 0) {
        ses1 = -1;
    } else {
        i = 1;
        ses2 = 1;
        while(i < n) {
            ses2 = ses2 * i;
            i = i + 1;
        }
    }
}
void accumulation(int n)
{
    int i;
    if(n <= 0) {
        ses1 = -1;
    } else {
        i = 1;
        ses2 = 0;
        while(i <= n) {
            ses2 = ses2 + i;
            i = i + 1;
        }
    }
}
int main()
{
    parallel{
        getSquare(2, 23);
        factorial(10);
        accumulation(5);
    }
    return 0;
}

说明：
1. parallel 进入并发模式
2. getSquare, factorial, accumulation 将是3个并发任务
3. 并发任务的结果，最终会放入ses1, ses2, ses3中