libs/fiber/performance/fiber/skynet_stealing.cpp

   1
   2 //          Copyright Oliver Kowalke 2015.
   3 // Distributed under the Boost Software License, Version 1.0.
   4 //    (See accompanying file LICENSE_1_0.txt or copy at
   5 //          http://www.boost.org/LICENSE_1_0.txt)
   6
   7 #include <algorithm>
   8 #include <cassert>
   9 #include <chrono>
  10 #include <condition_variable>
  11 #include <cstddef>
  12 #include <cstdint>
  13 #include <cstdlib>
  14 #include <queue>
  15 #include <iostream>
  16 #include <memory>
  17 #include <mutex>
  18 #include <numeric>
  19 #include <random>
  20 #include <sstream>
  21 #include <vector>
  22
  23 #include <boost/fiber/all.hpp>
  24
  25 #include "barrier.hpp"
  26 #include "bind/bind_processor.hpp"
  27
  28 using clock_type = std::chrono::steady_clock;
  29 using duration_type = clock_type::duration;
  30 using time_point_type = clock_type::time_point;
  31 using channel_type = boost::fibers::buffered_channel< std::uint64_t >;
  32 using allocator_type = boost::fibers::fixedsize_stack;
  33 using lock_type = std::unique_lock< std::mutex >;
  34
  35 static bool done = false;
  36 static std::mutex mtx{};
  37 static boost::fibers::condition_variable_any cnd{};
  38
  39 // microbenchmark
  40 void skynet( allocator_type & salloc, channel_type & c, std::size_t num, std::size_t size, std::size_t div) {
  41     if ( 1 == size) {
  42         c.push( num);
  43     } else {
  44         channel_type rc{ 16 };
  45         for ( std::size_t i = 0; i < div; ++i) {
  46             auto sub_num = num + i * size / div;
  47             boost::fibers::fiber{ boost::fibers::launch::dispatch,
  48                                   std::allocator_arg, salloc,
  49                                   skynet,
  50                                   std::ref( salloc), std::ref( rc), sub_num, size / div, div }.detach();
  51         }
  52         std::uint64_t sum{ 0 };
  53         for ( std::size_t i = 0; i < div; ++i) {
  54             sum += rc.value_pop();
  55         }
  56         c.push( sum);
  57     }
  58 }
  59
  60 void thread( unsigned int max_idx, unsigned int idx, barrier * b) {
  61     bind_to_processor( idx);
  62     boost::fibers::use_scheduling_algorithm< boost::fibers::algo::work_stealing >( max_idx, idx);
  63     b->wait();
  64     lock_type lk( mtx);
  65     cnd.wait( lk, [](){ return done; });
  66     BOOST_ASSERT( done);
  67 }
  68
  69 int main() {
  70     try {
  71         unsigned int cpus = std::thread::hardware_concurrency();
  72         barrier b( cpus);
  73         unsigned int max_idx = cpus - 1;
  74         boost::fibers::use_scheduling_algorithm< boost::fibers::algo::work_stealing >( max_idx, max_idx);
  75         bind_to_processor( max_idx);
  76         std::size_t stack_size{ 4048 };
  77         std::size_t size{ 100000 };
  78         std::size_t div{ 10 };
  79         std::vector< std::thread > threads;
  80         for ( unsigned int idx = 0; idx < max_idx; ++idx) {
  81             threads.push_back( std::thread( thread, max_idx, idx, & b) );
  82         };
  83         allocator_type salloc{ stack_size };
  84         std::uint64_t result{ 0 };
  85         duration_type duration{ duration_type::zero() };
  86         channel_type rc{ 2 };
  87         b.wait();
  88         time_point_type start{ clock_type::now() };
  89         skynet( salloc, rc, 0, size, div);
  90         result = rc.value_pop();
  91         duration = clock_type::now() - start;
  92         std::cout << "Result: " << result << " in " << duration.count() / 1000000 << " ms" << std::endl;
  93         lock_type lk( mtx);
  94         done = true;
  95         lk.unlock();
  96         cnd.notify_all();
  97         for ( std::thread & t : threads) {
  98             t.join();
  99         }
 100         std::cout << "done." << std::endl;
 101         return EXIT_SUCCESS;
 102     } catch ( std::exception const& e) {
 103         std::cerr << "exception: " << e.what() << std::endl;
 104     } catch (...) {
 105         std::cerr << "unhandled exception" << std::endl;
 106     }
 107         return EXIT_FAILURE;
 108 }