سوال درباره ی اجرای چند نخی و استفاده از چند هسته بصورت همزمان

[SajjadKhati]

سلامی مجدد
استاد ، من کدتون را بصورت زیر تغییر دادم ، حتی نتیجه ی معکوس هم داد :

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.ComponentModel;

using System.Data;

using System.Drawing;

using System.Linq;

using System.Text;

using System.Windows.Forms;

using System.Diagnostics;

using System.Threading;

using System.Threading.Tasks;





namespace WindowsFormsApp1

{

    public partial class Form1 : Form

    {

        public Form1()

        {

            InitializeComponent();

        }





        private ListBox _listBox;

        private Button _button;

        private long n1;

        private long n2;

        private long n3;

        private long MaxValue;

        private const int ThreadCount = 16;





        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)

        {

            _button = new Button { Parent = this, Text = "Start", Bounds = new Rectangle(ClientSize.Width - 120, 10, 100, 30) };

            _listBox = new ListBox { Parent = this, Dock = DockStyle.Fill };

            _button.BringToFront();

            _button.Click += button_Click;

        }





        private void button_Click(object sender, EventArgs e)

        {

            _button.Enabled = false;

            _listBox.Items.Add("Please wait...");

            Application.DoEvents();

            var stopwatch = new Stopwatch();

            stopwatch.Start();

            var n = 0L;

            for (var i = 0L; i < 10000000000; i++)

            {

                //var x = DateTime.Now.Year - Environment.TickCount;

                n++;

            }

            stopwatch.Stop();

            MaxValue = ThreadCount * 20 * (int)(1000 / stopwatch.Elapsed.TotalSeconds);

            stopwatch.Reset();

            //n1 = 0;

            //stopwatch.Start();

            //SingleThreadProc();

            //stopwatch.Stop();

            //_listBox.Items.Add($"Single thread: {stopwatch.ElapsedMilliseconds:N0}ms   Counter: {n1:N0}");

            //Application.DoEvents();

            //stopwatch.Reset();

            n2 = 0;

            stopwatch.Start();

            var threads = new Thread[ThreadCount];

            for (var i = 0; i < threads.Length; i++)

            {

                threads[i] = new Thread(MultiThreadProc);

                threads[i].Start();

            }

            for (var i = 0; i < threads.Length; i++)

            {

                threads[i].Join();

            }

            stopwatch.Stop();

            var e1 = stopwatch.ElapsedMilliseconds;

            _listBox.Items.Add($"{ThreadCount} threads: {e1:N0}ms   Counter: {n2:N0}");

            Application.DoEvents();

            stopwatch.Reset();

            n3 = 0;

            stopwatch.Start();

            Parallel.For(0, ThreadCount, ActionProc);

            stopwatch.Stop();

            var e2 = stopwatch.ElapsedMilliseconds;

            var factor = Math.Round(100.0 * (e1 - e2) / e1);

            _listBox.Items.Add($"{ThreadCount} threads (Parallel): {e2:N0}ms   Counter: {n3:N0}  ({factor}% faster)");

            _listBox.Items.Add("");

            _button.Enabled = true;

        }





        private void SingleThreadProc()

        {

            var maxValue = (MaxValue / ThreadCount) * ThreadCount;

            var n = 0L;

            for (var i = 0L; i < maxValue; i++)

            {

                var x = DateTime.Now.Year - Environment.TickCount;

                n++;

            }

            Interlocked.Add(ref n1, n);

        }





        private void MultiThreadProc()

        {

            var maxValue = MaxValue / ThreadCount;

            var n = 0L;

            for (var i = 0L; i < 10000000000; i++)

            {

                //var x = DateTime.Now.Year - Environment.TickCount;

                n++;

            }

            Interlocked.Add(ref n2, n);

        }





        private void ActionProc(int num)

        {

            var maxValue = MaxValue / ThreadCount;

            var n = 0L;

            for (var i = 0L; i < 10000000000; i++)

            {

                //var x = DateTime.Now.Year - Environment.TickCount;

                n++;

            }

            Interlocked.Add(ref n3, n);

        }





    }

}

کد زیر در حلقه ها را غیر فعال کردم :

var x = DateTime.Now.Year - Environment.TickCount;

و همچنین تعداد تکرار حلقه ها را 10000000000 بار کردم .

بعد اینکه حتی اگه بهتر هم کار کنه ، معمولا زیر 10 درصد هست . اون هم در جایی که متغییر سراسری هم در حلقه ها (درون نخ های مختلف) استفاده نمیشه که نقطه ی بحرانی پدید بیاد . بنابراین این نشون دهنده ی این نیست که این اختلاف شون بخاطر اینه که کلاس Thread از چند هسته ای (بصورت همزمان) استفاده نمیکنه اما کلاس Parallel از چند هسته بصورت همزمان استفاده نمیکنه . چون در الگوریتمی که نقطه ی بحرانی نداره (یا خیلی کم داره و در قسمت اصلی اش حدقل نقطه ی بحرانی نداره) ، استفاده از 4 هسته ی فیزیکی ، حداقل باید کارایی را 90 درصد بالاتر ببره (نسبت به تک هسته ای) اما در بهترین حالت ، کلاس Parallel فقط 10 درصد سرعت بیشتری داره که به نظر میرسه بخاطر ساختار بهتر کدهایی که مایکروسافت براش در نظر گرفت باشه . نه اینکه کلاس Parallel از چند هسته بصورت همزمان بتونه استفاده کنه و کلاس Thread نتونه استفاده کنه .
البته این باز هم نظر من هه . مستند نیست . ممکنه بخاطر معماری پردازنده ی من باشه . ممکنه هم نباشه . نمیدونم .

اگه پست 4 ام رو هم جواب میدادین ، خیلی ممنون میشدم .
خیلی ممنون که تا اینجا راهنمایی کردین .