Changeset a1b9bc3 for doc


Ignore:
Timestamp:
Apr 12, 2021, 5:22:02 PM (4 months ago)
Author:
Thierry Delisle <tdelisle@…>
Branches:
arm-eh, jacob/cs343-translation, master
Children:
7f5683e
Parents:
fe63ae6
Message:

Many small changes to prototype code

Location:
doc/theses/thierry_delisle_PhD/code/readyQ_proto
Files:
2 added
3 edited

Legend:

Unmodified
Added
Removed
  • doc/theses/thierry_delisle_PhD/code/readyQ_proto/dynamic_entropy.hpp

    rfe63ae6 ra1b9bc3  
    3333                do {
    3434                        // Pick the index of a lane
    35                         i = idx_from_r(tls.rng1.next(), tls.my_queue);
     35                        i = idx_from_r(tls.rng1.next(), tls.my_queue).first;
    3636                        // i = ret.first; //local = ret.second;
    3737                        tls.stats.push.attempt++;
     
    4848                        // Pick two lists at random
    4949                        unsigned i, j;
    50                         // bool locali, localj;
    51                         i = idx_from_r(tls.rng2.prev(), tls.my_queue);
    52                         j = idx_from_r(tls.rng2.prev(), tls.my_queue);
    53 
    54                         // i = reti.first; //local = reti.second;
    55                         // j = retj.first; //local = retj.second;
     50                        bool locali, localj;
     51                        auto reti = idx_from_r(tls.rng2.prev(), tls.my_queue);
     52                        auto retj = idx_from_r(tls.rng2.prev(), tls.my_queue);
     53
     54                        i = reti.first; locali = reti.second;
     55                        j = retj.first; localj = retj.second;
    5656                        tls.stats.pop.attempt++;
    5757
     
    108108        }
    109109
    110         inline unsigned idx_from_r(unsigned r, unsigned preferred) {
     110        inline std::pair<unsigned, bool> idx_from_r(unsigned r, unsigned preferred) {
    111111                unsigned i;
    112                 // bool local;
     112                bool local;
    113113                unsigned rlow  = r % 4;
    114114                unsigned rhigh = r / 4;
     
    117117                        // Use perferred queues
    118118                        i = preferred + (rhigh % 4);
    119                         // local = true;
     119                        local = true;
    120120                }
    121121                else {
     
    123123                        // Use all queues
    124124                        i = rhigh;
    125                         // local = false;
    126                 }
    127                 return i % numLists;
     125                        local = false;
     126                }
     127                return {i % numLists, local};
    128128        }
    129129private:
     
    141141                Random     rng1 = { unsigned(std::hash<std::thread::id>{}(std::this_thread::get_id()) ^ rdtscl()) };
    142142                Random     rng2 = { unsigned(std::hash<std::thread::id>{}(std::this_thread::get_id()) ^ rdtscl()) };
     143                Random     rng3 = { unsigned(std::hash<std::thread::id>{}(std::this_thread::get_id()) ^ rdtscl()) };
    143144                unsigned   my_queue = calc_preferred();
    144145                struct {
     
    185186        }
    186187
    187         static void stats_print(std::ostream & os) {
     188        static void stats_print(std::ostream & os, double) {
    188189                        const auto & global = global_stats;
    189190
  • doc/theses/thierry_delisle_PhD/code/readyQ_proto/relaxed_list.cpp

    rfe63ae6 ra1b9bc3  
    206206        std::cout << "Total ops     : " << ops << "(" << global.in << "i, " << global.out << "o, " << global.empty << "e)\n";
    207207        #ifndef NO_STATS
    208                 LIST_VARIANT<Node>::stats_print(std::cout);
     208                LIST_VARIANT<Node>::stats_print(std::cout, duration);
    209209        #endif
    210210}
     
    368368
    369369                for(Node * & node : nodes) {
    370                         node = list.pop();
    371                         assert(node);
     370                        node = nullptr;
     371                        while(!node) {
     372                                node = list.pop();
     373                        }
    372374                        local.crc_out += node->value;
    373375                        local.out++;
  • doc/theses/thierry_delisle_PhD/code/readyQ_proto/work_stealing.hpp

    rfe63ae6 ra1b9bc3  
    66#include <memory>
    77#include <mutex>
     8#include <thread>
    89#include <type_traits>
    910
     
    1112#include "utils.hpp"
    1213#include "links.hpp"
     14#include "links2.hpp"
    1315#include "snzi.hpp"
    1416
     17#include <x86intrin.h>
     18
    1519using namespace std;
     20
     21static const long long lim = 2000;
     22static const unsigned nqueues = 2;
     23
     24struct __attribute__((aligned(128))) timestamp_t {
     25        volatile unsigned long long val = 0;
     26};
     27
     28template<typename node_t>
     29struct __attribute__((aligned(128))) localQ_t {
     30        mpsc_queue<node_t> queue = {};
     31        spinlock_t lock = {};
     32        bool needs_help = true;
     33};
    1634
    1735template<typename node_t>
     
    2543
    2644        work_stealing(unsigned _numThreads, unsigned)
    27                 : numThreads(_numThreads)
     45                : numThreads(_numThreads * nqueues)
    2846                , lists(new intrusive_queue_t<node_t>[numThreads])
    29                 , snzi( std::log2( numThreads / 2 ), 2 )
     47                , times(new timestamp_t[numThreads])
     48                // , snzi( std::log2( numThreads / 2 ), 2 )
    3049
    3150        {
     
    3958
    4059        __attribute__((noinline, hot)) void push(node_t * node) {
    41                 node->_links.ts = rdtscl();
    42                 if( node->_links.hint > numThreads ) {
    43                         node->_links.hint = tls.rng.next() % numThreads;
    44                         tls.stat.push.nhint++;
    45                 }
    46 
    47                 unsigned i = node->_links.hint;
     60                // node->_links.ts = rdtscl();
     61                node->_links.ts = 1;
     62
     63                auto & list = *({
     64                        unsigned i;
     65                        do {
     66                                tls.stats.push.attempt++;
     67                                // unsigned r = tls.rng1.next();
     68                                unsigned r = tls.it++;
     69                                if(tls.my_queue == outside) {
     70                                        i = r % numThreads;
     71                                } else {
     72                                        i = tls.my_queue + (r % nqueues);
     73                                }
     74                        } while(!lists[i].lock.try_lock());
     75                        &lists[i];
     76                });
     77
     78                list.push( node );
     79                list.lock.unlock();
     80                // tls.rng2.set_raw_state( tls.rng1.get_raw_state());
     81                // count++;
     82                tls.stats.push.success++;
     83        }
     84
     85        __attribute__((noinline, hot)) node_t * pop() {
     86                if( tls.myfriend == outside ) {
     87                        auto r  = tls.rng1.next();
     88                        tls.myfriend = r % numThreads;
     89                        times[tls.myfriend].val = 0;
     90                }
     91                else if(times[tls.myfriend].val == 0) {
     92                        node_t * n = try_pop(tls.myfriend, tls.stats.pop.help);
     93                        tls.stats.help++;
     94                        tls.myfriend = outside;
     95                        if(n) return n;
     96                }
     97
     98                if(tls.my_queue != outside) {
     99                        node_t * n = local();
     100                        if(n) return n;
     101                }
     102
     103                // try steal
     104                for(int i = 0; i < 25; i++) {
     105                        node_t * n = steal();
     106                        if(n) return n;
     107                }
     108
     109                return search();
     110        }
     111
     112private:
     113        inline node_t * local() {
     114                // unsigned i = (tls.rng2.prev() % 4) + tls.my_queue;
     115                unsigned i = (--tls.it % nqueues) + tls.my_queue;
     116                return try_pop(i, tls.stats.pop.local);
     117        }
     118
     119        inline node_t * steal() {
     120                unsigned i = tls.rng2.prev() % numThreads;
     121                return try_pop(i, tls.stats.pop.steal);
     122        }
     123
     124        inline node_t * search() {
     125                unsigned offset = tls.rng2.prev();
     126                for(unsigned i = 0; i < numThreads; i++) {
     127                        unsigned idx = (offset + i) % numThreads;
     128                        node_t * thrd = try_pop(idx, tls.stats.pop.search);
     129                        if(thrd) {
     130                                return thrd;
     131                        }
     132                }
     133
     134                return nullptr;
     135        }
     136
     137private:
     138        struct attempt_stat_t {
     139                std::size_t attempt = { 0 };
     140                std::size_t elock   = { 0 };
     141                std::size_t eempty  = { 0 };
     142                std::size_t espec   = { 0 };
     143                std::size_t success = { 0 };
     144        };
     145
     146        node_t * try_pop(unsigned i, attempt_stat_t & stat) {
     147                assert(i < numThreads);
    48148                auto & list = lists[i];
    49                 list.lock.lock();
    50 
    51                 if(list.push( node )) {
    52                         snzi.arrive(i);
    53                 }
    54 
    55                 list.lock.unlock();
    56         }
    57 
    58         __attribute__((noinline, hot)) node_t * pop() {
    59                 node_t * node;
    60                 while(true) {
    61                         if(!snzi.query()) {
    62                                 return nullptr;
    63                         }
    64 
    65                         {
    66                                 unsigned i = tls.my_queue;
    67                                 auto & list = lists[i];
    68                                 if( list.ts() != 0 ) {
    69                                         list.lock.lock();
    70                                         if((node = try_pop(i))) {
    71                                                 tls.stat.pop.local.success++;
    72                                                 break;
    73                                         }
    74                                         else {
    75                                                 tls.stat.pop.local.elock++;
    76                                         }
    77                                 }
    78                                 else {
    79                                         tls.stat.pop.local.espec++;
    80                                 }
    81                         }
    82 
    83                         tls.stat.pop.steal.tried++;
    84 
    85                         int i = tls.rng.next() % numThreads;
    86                         auto & list = lists[i];
    87                         if( list.ts() == 0 ) {
    88                                 tls.stat.pop.steal.empty++;
    89                                 continue;
    90                         }
    91 
    92                         if( !list.lock.try_lock() ) {
    93                                 tls.stat.pop.steal.locked++;
    94                                 continue;
    95                         }
    96 
    97                         if((node = try_pop(i))) {
    98                                 tls.stat.pop.steal.success++;
    99                                 break;
    100                         }
    101                 }
    102 
    103                 #if defined(READ)
    104                         const unsigned f = READ;
    105                         if(0 == (tls.it % f)) {
    106                                 unsigned i = tls.it / f;
    107                                 lists[i % numThreads].ts();
    108                         }
    109                         // lists[tls.it].ts();
    110                         tls.it++;
    111                 #endif
    112 
    113 
    114                 return node;
    115         }
    116 
    117 private:
    118         node_t * try_pop(unsigned i) {
    119                 auto & list = lists[i];
     149                stat.attempt++;
     150
     151                // If the list is empty, don't try
     152                if(list.ts() == 0) { stat.espec++; return nullptr; }
     153
     154                // If we can't get the lock, move on
     155                if( !list.lock.try_lock() ) { stat.elock++; return nullptr; }
     156
    120157
    121158                // If list is empty, unlock and retry
    122159                if( list.ts() == 0 ) {
    123160                        list.lock.unlock();
     161                        stat.eempty++;
    124162                        return nullptr;
    125163                }
    126164
    127                         // Actually pop the list
    128                 node_t * node;
    129                 bool emptied;
    130                 std::tie(node, emptied) = list.pop();
    131                 assert(node);
    132 
    133                 if(emptied) {
    134                         snzi.depart(i);
    135                 }
    136 
    137                 // Unlock and return
     165                auto node = list.pop();
    138166                list.lock.unlock();
    139                 return node;
     167                stat.success++;
     168                times[i].val = 1; //node.first->_links.ts;
     169                // count--;
     170                // _mm_stream_si64((long long int*)&times[i].val, node.first->_links.ts);
     171                return node.first;
    140172        }
    141173
     
    144176
    145177        static std::atomic_uint32_t ticket;
     178        static const unsigned outside = 0xFFFFFFFF;
     179
     180        static inline unsigned calc_preferred() {
     181                unsigned t = ticket++;
     182                if(t == 0) return outside;
     183                unsigned i = (t - 1) * nqueues;
     184                return i;
     185        }
     186
    146187        static __attribute__((aligned(128))) thread_local struct TLS {
    147                 Random     rng = { int(rdtscl()) };
    148                 unsigned   my_queue = ticket++;
     188                Random     rng1 = { unsigned(std::hash<std::thread::id>{}(std::this_thread::get_id()) ^ rdtscl()) };
     189                Random     rng2 = { unsigned(std::hash<std::thread::id>{}(std::this_thread::get_id()) ^ rdtscl()) };
     190                unsigned   it   = 0;
     191                unsigned   my_queue = calc_preferred();
     192                unsigned   myfriend = outside;
    149193                #if defined(READ)
    150194                        unsigned it = 0;
     
    152196                struct {
    153197                        struct {
    154                                 std::size_t nhint = { 0 };
     198                                std::size_t attempt = { 0 };
     199                                std::size_t success = { 0 };
    155200                        } push;
    156201                        struct {
    157                                 struct {
    158                                         std::size_t success = { 0 };
    159                                         std::size_t espec = { 0 };
    160                                         std::size_t elock = { 0 };
    161                                 } local;
    162                                 struct {
    163                                         std::size_t tried   = { 0 };
    164                                         std::size_t locked  = { 0 };
    165                                         std::size_t empty   = { 0 };
    166                                         std::size_t success = { 0 };
    167                                 } steal;
     202                                attempt_stat_t help;
     203                                attempt_stat_t local;
     204                                attempt_stat_t steal;
     205                                attempt_stat_t search;
    168206                        } pop;
    169                 } stat;
     207                        std::size_t help = { 0 };
     208                } stats;
    170209        } tls;
    171210
     
    173212        const unsigned numThreads;
    174213        std::unique_ptr<intrusive_queue_t<node_t> []> lists;
    175         __attribute__((aligned(64))) snzi_t snzi;
     214        std::unique_ptr<timestamp_t []> times;
     215        __attribute__((aligned(128))) std::atomic_size_t count;
    176216
    177217#ifndef NO_STATS
     
    179219        static struct GlobalStats {
    180220                struct {
    181                         std::atomic_size_t nhint = { 0 };
     221                        std::atomic_size_t attempt = { 0 };
     222                        std::atomic_size_t success = { 0 };
    182223                } push;
    183224                struct {
    184225                        struct {
     226                                std::atomic_size_t attempt = { 0 };
     227                                std::atomic_size_t elock   = { 0 };
     228                                std::atomic_size_t eempty  = { 0 };
     229                                std::atomic_size_t espec   = { 0 };
    185230                                std::atomic_size_t success = { 0 };
    186                                 std::atomic_size_t espec = { 0 };
    187                                 std::atomic_size_t elock = { 0 };
     231                        } help;
     232                        struct {
     233                                std::atomic_size_t attempt = { 0 };
     234                                std::atomic_size_t elock   = { 0 };
     235                                std::atomic_size_t eempty  = { 0 };
     236                                std::atomic_size_t espec   = { 0 };
     237                                std::atomic_size_t success = { 0 };
    188238                        } local;
    189239                        struct {
    190                                 std::atomic_size_t tried   = { 0 };
    191                                 std::atomic_size_t locked  = { 0 };
    192                                 std::atomic_size_t empty   = { 0 };
     240                                std::atomic_size_t attempt = { 0 };
     241                                std::atomic_size_t elock   = { 0 };
     242                                std::atomic_size_t eempty  = { 0 };
     243                                std::atomic_size_t espec   = { 0 };
    193244                                std::atomic_size_t success = { 0 };
    194245                        } steal;
     246                        struct {
     247                                std::atomic_size_t attempt = { 0 };
     248                                std::atomic_size_t elock   = { 0 };
     249                                std::atomic_size_t eempty  = { 0 };
     250                                std::atomic_size_t espec   = { 0 };
     251                                std::atomic_size_t success = { 0 };
     252                        } search;
    195253                } pop;
     254                std::atomic_size_t help = { 0 };
    196255        } global_stats;
    197256
    198257public:
    199258        static void stats_tls_tally() {
    200                 global_stats.push.nhint += tls.stat.push.nhint;
    201                 global_stats.pop.local.success += tls.stat.pop.local.success;
    202                 global_stats.pop.local.espec   += tls.stat.pop.local.espec  ;
    203                 global_stats.pop.local.elock   += tls.stat.pop.local.elock  ;
    204                 global_stats.pop.steal.tried   += tls.stat.pop.steal.tried  ;
    205                 global_stats.pop.steal.locked  += tls.stat.pop.steal.locked ;
    206                 global_stats.pop.steal.empty   += tls.stat.pop.steal.empty  ;
    207                 global_stats.pop.steal.success += tls.stat.pop.steal.success;
    208         }
    209 
    210         static void stats_print(std::ostream & os ) {
     259                global_stats.push.attempt += tls.stats.push.attempt;
     260                global_stats.push.success += tls.stats.push.success;
     261                global_stats.pop.help  .attempt += tls.stats.pop.help  .attempt;
     262                global_stats.pop.help  .elock   += tls.stats.pop.help  .elock  ;
     263                global_stats.pop.help  .eempty  += tls.stats.pop.help  .eempty ;
     264                global_stats.pop.help  .espec   += tls.stats.pop.help  .espec  ;
     265                global_stats.pop.help  .success += tls.stats.pop.help  .success;
     266                global_stats.pop.local .attempt += tls.stats.pop.local .attempt;
     267                global_stats.pop.local .elock   += tls.stats.pop.local .elock  ;
     268                global_stats.pop.local .eempty  += tls.stats.pop.local .eempty ;
     269                global_stats.pop.local .espec   += tls.stats.pop.local .espec  ;
     270                global_stats.pop.local .success += tls.stats.pop.local .success;
     271                global_stats.pop.steal .attempt += tls.stats.pop.steal .attempt;
     272                global_stats.pop.steal .elock   += tls.stats.pop.steal .elock  ;
     273                global_stats.pop.steal .eempty  += tls.stats.pop.steal .eempty ;
     274                global_stats.pop.steal .espec   += tls.stats.pop.steal .espec  ;
     275                global_stats.pop.steal .success += tls.stats.pop.steal .success;
     276                global_stats.pop.search.attempt += tls.stats.pop.search.attempt;
     277                global_stats.pop.search.elock   += tls.stats.pop.search.elock  ;
     278                global_stats.pop.search.eempty  += tls.stats.pop.search.eempty ;
     279                global_stats.pop.search.espec   += tls.stats.pop.search.espec  ;
     280                global_stats.pop.search.success += tls.stats.pop.search.success;
     281                global_stats.help += tls.stats.help;
     282        }
     283
     284        static void stats_print(std::ostream & os, double duration ) {
    211285                std::cout << "----- Work Stealing Stats -----" << std::endl;
    212286
    213                 double stealSucc = double(global_stats.pop.steal.success) / global_stats.pop.steal.tried;
    214                 os << "Push to new Q : " << std::setw(15) << global_stats.push.nhint << "\n";
    215                 os << "Local Pop     : " << std::setw(15) << global_stats.pop.local.success << "\n";
    216                 os << "Steal Pop     : " << std::setw(15) << global_stats.pop.steal.success << "(" << global_stats.pop.local.espec << "s, " << global_stats.pop.local.elock << "l)\n";
    217                 os << "Steal Success : " << std::setw(15) << stealSucc << "(" << global_stats.pop.steal.tried << " tries)\n";
    218                 os << "Steal Fails   : " << std::setw(15) << global_stats.pop.steal.empty << "e, " << global_stats.pop.steal.locked << "l\n";
     287                double push_suc = (100.0 * double(global_stats.push.success) / global_stats.push.attempt);
     288                double push_len = double(global_stats.push.attempt     ) / global_stats.push.success;
     289                os << "Push   Pick : " << push_suc << " %, len " << push_len << " (" << global_stats.push.attempt      << " / " << global_stats.push.success << ")\n";
     290
     291                double hlp_suc = (100.0 * double(global_stats.pop.help.success) / global_stats.pop.help.attempt);
     292                double hlp_len = double(global_stats.pop.help.attempt     ) / global_stats.pop.help.success;
     293                os << "Help        : " << hlp_suc << " %, len " << hlp_len << " (" << global_stats.pop.help.attempt      << " / " << global_stats.pop.help.success << ")\n";
     294                os << "Help Fail   : " << global_stats.pop.help.espec << "s, " << global_stats.pop.help.eempty << "e, " << global_stats.pop.help.elock << "l\n";
     295
     296                double pop_suc = (100.0 * double(global_stats.pop.local.success) / global_stats.pop.local.attempt);
     297                double pop_len = double(global_stats.pop.local.attempt     ) / global_stats.pop.local.success;
     298                os << "Local       : " << pop_suc << " %, len " << pop_len << " (" << global_stats.pop.local.attempt      << " / " << global_stats.pop.local.success << ")\n";
     299                os << "Local Fail  : " << global_stats.pop.local.espec << "s, " << global_stats.pop.local.eempty << "e, " << global_stats.pop.local.elock << "l\n";
     300
     301                double stl_suc = (100.0 * double(global_stats.pop.steal.success) / global_stats.pop.steal.attempt);
     302                double stl_len = double(global_stats.pop.steal.attempt     ) / global_stats.pop.steal.success;
     303                os << "Steal       : " << stl_suc << " %, len " << stl_len << " (" << global_stats.pop.steal.attempt      << " / " << global_stats.pop.steal.success << ")\n";
     304                os << "Steal Fail  : " << global_stats.pop.steal.espec << "s, " << global_stats.pop.steal.eempty << "e, " << global_stats.pop.steal.elock << "l\n";
     305
     306                double srh_suc = (100.0 * double(global_stats.pop.search.success) / global_stats.pop.search.attempt);
     307                double srh_len = double(global_stats.pop.search.attempt     ) / global_stats.pop.search.success;
     308                os << "Search      : " << srh_suc << " %, len " << srh_len << " (" << global_stats.pop.search.attempt      << " / " << global_stats.pop.search.success << ")\n";
     309                os << "Search Fail : " << global_stats.pop.search.espec << "s, " << global_stats.pop.search.eempty << "e, " << global_stats.pop.search.elock << "l\n";
     310                os << "Helps       : " << std::setw(15) << std::scientific << global_stats.help / duration << "/sec (" << global_stats.help  << ")\n";
    219311        }
    220312private:
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.