add gitignore
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@@ -1,152 +1,212 @@
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#include <algorithm>
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#include <cstdlib>
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#include <iomanip>
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#include <iostream>
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#include <random>
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#include <sstream>
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#include <stdexcept>
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#include <string>
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||||
#include <sys/ipc.h>
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#include <sys/shm.h>
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#include <sys/time.h>
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#include <sys/wait.h>
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#include <unistd.h>
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#include <sys/time.h>
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#include <cstdlib>
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#include <ctime>
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#include <iomanip>
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#include <sstream>
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#include <vector>
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using namespace std;
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namespace {
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#define MAX 100000
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#define MAX_DEPTH 3
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constexpr int kDefaultN = 20000;
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constexpr int kDefaultMaxDepth = 3;
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constexpr int kPreviewCount = 20;
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struct SharedData {
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int arr[MAX];
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};
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string now() {
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timeval tv;
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gettimeofday(&tv, NULL);
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ostringstream oss;
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oss << tv.tv_sec << "."
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<< setfill('0') << setw(6) << tv.tv_usec;
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std::string now() {
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timeval tv{};
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gettimeofday(&tv, nullptr);
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||||
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||||
std::ostringstream oss;
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||||
oss << tv.tv_sec << "." << std::setfill('0') << std::setw(6) << tv.tv_usec;
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return oss.str();
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}
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||||
void merge(int *arr, int l, int m, int r) {
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||||
int *temp = new int[r - l + 1];
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||||
void log_start(int l, int r, int depth) {
|
||||
std::cout << "START PID=" << getpid() << " PPID=" << getppid() << " depth=" << depth
|
||||
<< " range=[" << l << "," << r << "] time=" << now() << '\n'
|
||||
<< std::flush;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int i = l, j = m + 1, k = 0;
|
||||
void log_end(int l, int r, int depth) {
|
||||
std::cout << "END PID=" << getpid() << " PPID=" << getppid() << " depth=" << depth
|
||||
<< " range=[" << l << "," << r << "] time=" << now() << '\n'
|
||||
<< std::flush;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void merge_range(int* arr, int l, int m, int r) {
|
||||
std::vector<int> temp;
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temp.reserve(r - l + 1);
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int i = l;
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int j = m + 1;
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while (i <= m && j <= r) {
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if (arr[i] < arr[j]) temp[k++] = arr[i++];
|
||||
else temp[k++] = arr[j++];
|
||||
if (arr[i] <= arr[j]) {
|
||||
temp.push_back(arr[i++]);
|
||||
} else {
|
||||
temp.push_back(arr[j++]);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
while (i <= m) temp[k++] = arr[i++];
|
||||
while (j <= r) temp[k++] = arr[j++];
|
||||
while (i <= m) {
|
||||
temp.push_back(arr[i++]);
|
||||
}
|
||||
while (j <= r) {
|
||||
temp.push_back(arr[j++]);
|
||||
}
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||||
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||||
for (int x = 0; x < k; x++) arr[l + x] = temp[x];
|
||||
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||||
delete[] temp;
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||||
std::copy(temp.begin(), temp.end(), arr + l);
|
||||
}
|
||||
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||||
void local_sort(int *arr, int l, int r) {
|
||||
if (l >= r) return;
|
||||
int m = (l + r) / 2;
|
||||
local_sort(arr, l, m);
|
||||
local_sort(arr, m + 1, r);
|
||||
merge(arr, l, m, r);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void parallel_sort(int l, int r, int depth, int shmid) {
|
||||
SharedData *data = (SharedData*) shmat(shmid, NULL, 0);
|
||||
int *arr = data->arr;
|
||||
|
||||
string start_time = now();
|
||||
|
||||
cout << "START PID=" << getpid()
|
||||
<< " PPID=" << getppid()
|
||||
<< " depth=" << depth
|
||||
<< " range=[" << l << "," << r << "]"
|
||||
<< " time=" << start_time << "\n";
|
||||
|
||||
void local_sort(int* arr, int l, int r) {
|
||||
if (l >= r) {
|
||||
string end_time = now();
|
||||
cout << "END PID=" << getpid()
|
||||
<< " range=[" << l << "," << r << "]"
|
||||
<< " time=" << end_time << "\n";
|
||||
shmdt(data);
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int m = (l + r) / 2;
|
||||
const int m = l + (r - l) / 2;
|
||||
local_sort(arr, l, m);
|
||||
local_sort(arr, m + 1, r);
|
||||
merge_range(arr, l, m, r);
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (depth >= MAX_DEPTH) {
|
||||
void parallel_sort(int* arr, int l, int r, int depth, int max_depth) {
|
||||
log_start(l, r, depth);
|
||||
|
||||
if (l >= r) {
|
||||
log_end(l, r, depth);
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
const int m = l + (r - l) / 2;
|
||||
if (depth >= max_depth) {
|
||||
local_sort(arr, l, r);
|
||||
|
||||
string end_time = now();
|
||||
cout << "END PID=" << getpid()
|
||||
<< " depth=" << depth
|
||||
<< " range=[" << l << "," << r << "]"
|
||||
<< " time=" << end_time << "\n";
|
||||
|
||||
shmdt(data);
|
||||
log_end(l, r, depth);
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
pid_t left = fork();
|
||||
|
||||
if (left == 0) {
|
||||
parallel_sort(l, m, depth + 1, shmid);
|
||||
_exit(0);
|
||||
parallel_sort(arr, l, m, depth + 1, max_depth);
|
||||
_exit(EXIT_SUCCESS);
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (left < 0) {
|
||||
std::perror("fork left");
|
||||
local_sort(arr, l, m);
|
||||
}
|
||||
|
||||
pid_t right = fork();
|
||||
|
||||
if (right == 0) {
|
||||
parallel_sort(m + 1, r, depth + 1, shmid);
|
||||
_exit(0);
|
||||
parallel_sort(arr, m + 1, r, depth + 1, max_depth);
|
||||
_exit(EXIT_SUCCESS);
|
||||
}
|
||||
|
||||
waitpid(left, NULL, 0);
|
||||
waitpid(right, NULL, 0);
|
||||
if (right < 0) {
|
||||
std::perror("fork right");
|
||||
local_sort(arr, m + 1, r);
|
||||
}
|
||||
|
||||
merge(arr, l, m, r);
|
||||
int left_status = 0;
|
||||
if (left > 0 && waitpid(left, &left_status, 0) < 0) {
|
||||
std::perror("waitpid left");
|
||||
local_sort(arr, l, m);
|
||||
} else if (left > 0 && (!WIFEXITED(left_status) || WEXITSTATUS(left_status) != 0)) {
|
||||
local_sort(arr, l, m);
|
||||
}
|
||||
|
||||
string end_time = now();
|
||||
int right_status = 0;
|
||||
if (right > 0 && waitpid(right, &right_status, 0) < 0) {
|
||||
std::perror("waitpid right");
|
||||
local_sort(arr, m + 1, r);
|
||||
} else if (right > 0 && (!WIFEXITED(right_status) || WEXITSTATUS(right_status) != 0)) {
|
||||
local_sort(arr, m + 1, r);
|
||||
}
|
||||
|
||||
cout << "END PID=" << getpid()
|
||||
<< " depth=" << depth
|
||||
<< " range=[" << l << "," << r << "]"
|
||||
<< " time=" << end_time << "\n";
|
||||
|
||||
shmdt(data);
|
||||
merge_range(arr, l, m, r);
|
||||
log_end(l, r, depth);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int main() {
|
||||
key_t key = ftok("shmfile", 65);
|
||||
int shmid = shmget(key, sizeof(SharedData), 0666 | IPC_CREAT);
|
||||
|
||||
SharedData *data = (SharedData*) shmat(shmid, NULL, 0);
|
||||
|
||||
int n = 20000;
|
||||
|
||||
srand(time(NULL));
|
||||
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++)
|
||||
data->arr[i] = rand() % 100000;
|
||||
|
||||
cout << "Before:\n";
|
||||
for (int i = 0; i < 20; i++)
|
||||
cout << data->arr[i] << " ";
|
||||
cout << "\n\n";
|
||||
|
||||
parallel_sort(0, n - 1, 0, shmid);
|
||||
|
||||
cout << "\nAfter:\n";
|
||||
for (int i = 0; i < 20; i++)
|
||||
cout << data->arr[i] << " ";
|
||||
cout << "\n";
|
||||
|
||||
shmdt(data);
|
||||
shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
bool parse_positive_int(const char* value, int& out) {
|
||||
try {
|
||||
size_t consumed = 0;
|
||||
const int parsed = std::stoi(value, &consumed);
|
||||
if (value[consumed] != '\0') {
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
if (parsed <= 0) {
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
out = parsed;
|
||||
return true;
|
||||
} catch (const std::invalid_argument&) {
|
||||
return false;
|
||||
} catch (const std::out_of_range&) {
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
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||||
} // namespace
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||||
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||||
int main(int argc, char* argv[]) {
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||||
int n = kDefaultN;
|
||||
int max_depth = kDefaultMaxDepth;
|
||||
|
||||
if (argc >= 2 && !parse_positive_int(argv[1], n)) {
|
||||
std::cerr << "Invalid array size: " << argv[1] << '\n';
|
||||
return EXIT_FAILURE;
|
||||
}
|
||||
if (argc >= 3 && !parse_positive_int(argv[2], max_depth)) {
|
||||
std::cerr << "Invalid max depth: " << argv[2] << '\n';
|
||||
return EXIT_FAILURE;
|
||||
}
|
||||
|
||||
const size_t shm_size = static_cast<size_t>(n) * sizeof(int);
|
||||
const int shmid = shmget(IPC_PRIVATE, shm_size, IPC_CREAT | 0600);
|
||||
if (shmid < 0) {
|
||||
std::perror("shmget");
|
||||
return EXIT_FAILURE;
|
||||
}
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||||
|
||||
int* arr = static_cast<int*>(shmat(shmid, nullptr, 0));
|
||||
if (arr == reinterpret_cast<void*>(-1)) {
|
||||
std::perror("shmat");
|
||||
shmctl(shmid, IPC_RMID, nullptr);
|
||||
return EXIT_FAILURE;
|
||||
}
|
||||
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||||
std::mt19937 rng(std::random_device{}());
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||||
std::uniform_int_distribution<int> dist(0, 99999);
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||||
for (int i = 0; i < n; ++i) {
|
||||
arr[i] = dist(rng);
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::cout << "Before:\n";
|
||||
for (int i = 0; i < std::min(n, kPreviewCount); ++i) {
|
||||
std::cout << arr[i] << ' ';
|
||||
}
|
||||
std::cout << "\n\n";
|
||||
|
||||
parallel_sort(arr, 0, n - 1, 0, max_depth);
|
||||
|
||||
std::cout << "\nAfter:\n";
|
||||
for (int i = 0; i < std::min(n, kPreviewCount); ++i) {
|
||||
std::cout << arr[i] << ' ';
|
||||
}
|
||||
std::cout << '\n';
|
||||
|
||||
if (shmdt(arr) < 0) {
|
||||
std::perror("shmdt");
|
||||
}
|
||||
if (shmctl(shmid, IPC_RMID, nullptr) < 0) {
|
||||
std::perror("shmctl IPC_RMID");
|
||||
}
|
||||
|
||||
return EXIT_SUCCESS;
|
||||
}
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||||
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