final cleanup 1

1/main.cpp

@@ -12,20 +12,21 @@
 #include <sstream>
 #include <cmath>
 
-constexpr int NIL = -1;
-constexpr int MAX_PROCS = 1024; // Safety buffer for return values
+constexpr int NIL = -1; // маркер пустого указателя
+constexpr int MAX_PROCS = 1024; // лимит ячеек для результатов
 
 struct Node {
     int value;
-    int next;
+    int next; // индекс следующего узла
 };
 
 struct SharedData {
-    int head;
-    int results[MAX_PROCS]; // Section for returning results in SHM
-    Node nodes[1];
+    int head; // индекс начала списка
+    int results[MAX_PROCS]; // таблица для возврата индексов от потомков
+    Node nodes[1]; // массив узлов в памяти
 };
 
+// получение текущего времени для логов
 std::string now() {
     timeval tv{};
     gettimeofday(&tv, nullptr);
@@ -34,6 +35,7 @@ std::string now() {
     return oss.str();
 }
 
+// логирование старта процесса
 void log_start(int head, int depth) {
     std::cout << "PROC_START pid=" << getpid()
               << " ppid=" << getppid()
@@ -44,6 +46,7 @@ void log_start(int head, int depth) {
               << '\n' << std::flush;
 }
 
+// логирование завершения процесса
 void log_end(int head, int depth) {
     std::cout << "PROC_END pid=" << getpid()
               << " ppid=" << getppid()
@@ -54,6 +57,7 @@ void log_end(int head, int depth) {
               << '\n' << std::flush;
 }
 
+// слияние двух отсортированных списков
 int merge_lists(Node* pool, int left_head, int right_head) {
     if (left_head == NIL) return right_head;
     if (right_head == NIL) return left_head;
@@ -61,6 +65,7 @@ int merge_lists(Node* pool, int left_head, int right_head) {
     int res_head = NIL;
     int tail = NIL;
 
+    // лямбда для добавления узла в хвост
     auto append = [&](int node_idx) {
         if (res_head == NIL) {
             res_head = node_idx;
@@ -87,6 +92,7 @@ int merge_lists(Node* pool, int left_head, int right_head) {
     return res_head;
 }
 
+// разделение списка пополам (черепаха и заяц)
 void split_list(Node* pool, int head, int& left, int& right) {
     if (head == NIL || pool[head].next == NIL) {
         left = head;
@@ -104,9 +110,10 @@ void split_list(Node* pool, int head, int& left, int& right) {
     }
     left = head;
     right = pool[slow].next;
-    pool[slow].next = NIL;
+    pool[slow].next = NIL; // разрыв связи
 }
 
+// обычная рекурсивная сортировка в одном процессе
 int local_list_sort(Node* pool, int head) {
     if (head == NIL || pool[head].next == NIL) return head;
     int left, right;
@@ -116,7 +123,7 @@ int local_list_sort(Node* pool, int head) {
     return merge_lists(pool, left, right);
 }
 
-// proc_idx helps each process find its unique slot in data->results
+// параллельная сортировка через fork
 int parallel_list_sort(SharedData* data, int head, int depth, int max_depth, int proc_idx) {
     log_start(head, depth);
 
@@ -125,6 +132,7 @@ int parallel_list_sort(SharedData* data, int head, int depth, int max_depth, int
         return head;
     }
 
+    // если глубина достигнута, сортируем локально
     if (depth >= max_depth) {
         int result = local_list_sort(data->nodes, head);
         log_end(result, depth);
@@ -134,29 +142,29 @@ int parallel_list_sort(SharedData* data, int head, int depth, int max_depth, int
     int left_part, right_part;
     split_list(data->nodes, head, left_part, right_part);
 
-    // Calculate unique IDs for children in the results array
+    // индексы для записи результатов в массив shm
     int left_child_idx = 2 * proc_idx + 1;
     int right_child_idx = 2 * proc_idx + 2;
 
     pid_t pid_l = fork();
     if (pid_l == 0) {
         int res = parallel_list_sort(data, left_part, depth + 1, max_depth, left_child_idx);
-        data->results[left_child_idx] = res; // Return result in SHM
+        data->results[left_child_idx] = res; // запись головы в общую память
         _exit(0);
     }
 
     pid_t pid_r = fork();
     if (pid_r == 0) {
         int res = parallel_list_sort(data, right_part, depth + 1, max_depth, right_child_idx);
-        data->results[right_child_idx] = res; // Return result in SHM
+        data->results[right_child_idx] = res; // запись головы в общую память
         _exit(0);
     }
 
-    // Synchronize: Parent waits for both children to finish writing to SHM
+    // ждем завершения обоих детей
     waitpid(pid_l, nullptr, 0);
     waitpid(pid_r, nullptr, 0);
 
-    // Read results directly from Shared Memory
+    // читаем головы отсортированных частей из памяти
     int sorted_l = data->results[left_child_idx];
     int sorted_r = data->results[right_child_idx];
 
@@ -165,31 +173,34 @@ int parallel_list_sort(SharedData* data, int head, int depth, int max_depth, int
     return final_head;
 }
 
-int main(int argc, char* argv[]) {  //main(data count, max recursion level)
+int main(int argc, char* argv[]) {
     int n = 10000;
     int max_depth = 3;
     if (argc > 1) n = std::atoi(argv[1]);
     if (argc > 2) max_depth = std::atoi(argv[2]);
 
+    // создание сегмента разделяемой памяти
     size_t shm_size = sizeof(SharedData) + sizeof(Node) * (n - 1);
     int shmid = shmget(IPC_PRIVATE, shm_size, IPC_CREAT | 0666);
     SharedData* data = (SharedData*)shmat(shmid, nullptr, 0);
 
-    // Initialize return area
+    // зачистка таблицы результатов
     for(int i = 0; i < MAX_PROCS; ++i) data->results[i] = NIL;
 
     data->head = 0;
     std::mt19937 rng(time(0));
     std::uniform_int_distribution<int> dist(0, 999);
 
+    // заполнение списка случайными числами
     for (int i = 0; i < n; ++i) {
         data->nodes[i].value = dist(rng);
         data->nodes[i].next = (i == n - 1) ? NIL : i + 1;
     }
 
-    // Start with proc_idx 0 (the root)
+    // запуск параллельной сортировки (корень — индекс 0)
     data->head = parallel_list_sort(data, data->head, 0, max_depth, 0);
 
+    // вывод результата
     std::cout << "\nSorted list (first 20 elements): ";
     int curr = data->head;
     for(int i = 0; i < 20 && curr != NIL; ++i) {
@@ -198,6 +209,7 @@ int main(int argc, char* argv[]) {  //main(data count, max recursion level)
     }
     std::cout << std::endl;
 
+    // отсоединение и удаление памяти
     shmdt(data);
     shmctl(shmid, IPC_RMID, nullptr);
     return 0;