【问题标题】:Parallel Game Of Life - Information exchange between threadsParallel Game Of Life - 线程之间的信息交换
【发布时间】:2013-09-11 21:41:54
【问题描述】:

我正在尝试实现“生命游戏”的并行版本。

此并行版本将游戏的棋盘划分为多个区域,每个区域由一个线程管理,该线程负责计算该区域的下一个状态并在之后进行状态更新。

我在这里面临的一个限制是——“每个线程只能访问自己的区域单元。所有其他信息都应该通过其他内存从相邻线程进行通信”。

因此,按照我的理解,即使一个线程尝试仅从其区域之外的单元读取,它也必须以某种方式从运行该单元的特定线程请求此状态。

我们被鼓励为此任务考虑生产者/消费者解决方案,因此我考虑使用公共静态生产者/消费者队列,状态请求应加入队列,但我不清楚其他一些相关问题:

  • 如果线程 A 目前正在执行一项工作,我如何要求它停止它的工作并交给线程 B 它的信息请求并在之后恢复它以前的工作?有可能吗?

  • 哪个线程负责这个队列?与常规区域线程并行管理队列的唯一线程?我不确定。

【问题讨论】:

  • 每个区域 thresd 都知道其在自己区域之外的邻居的数量。所以它需要订阅一个接收器通道,丢失的占用数据通过它到达,一个发送器通道,当前占用数据被传输。对于每个小区,可以存储相关消息的数量,当所有必要的信息都到达时,通知完成。此草图假定游戏有一个同步时钟线程。

标签: multithreading synchronization message-queue conways-game-of-life


【解决方案1】:

最简单的解决方案是想象每一轮都有多个步骤。 假设有 N 个线程。

  1. 第 1 步:每个线程创建一个需要发现的单元格列表。它将“问题”放在存在的 N 个队列之一中(每个线程一个)。

  2. 等待所有线程完成

  3. 第 2 步:每个线程为其问题队列填充响应

  4. 等待所有线程完成

  5. 第 3 步:每个线程计算其区域的新状态

  6. 等待所有线程完成

【讨论】:

  • 我不确定这是否能回答我的问题,但您对每个线程/区域使用 N 个队列的建议听起来像是一个好主意。我会试着看看我是否能把它融入我的游戏:) 谢谢。
  • @AdiB 问题是,如果一个区域有 N 的边,它必须做最多 N * 4 个请求。您可以优化某些情况(例如,如果一个空白空间附近已经有 4 或 5 个完整空间,则无需向其他线程请求,因为该空间不会产生)
  • @AdiB 这个作者drdobbs.com/author/Clay-Breshears做了一个关于并行化GoL的文章循环
  • 我正在阅读这些文章,因为我们打字...非常感谢您的帮助 :)
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