در این مقاله یک روش آسان برای استفاده‏ی بهینه از پردازنده‏های چندهسته‏ای در برنامه‏های پردازشی ارائه می‏کنیم. کد زیر را در نظر بگیرید:


این کد یک حلقه‏ی ساده است که در اکثر برنامه‏های پردازشی یافت می‏شود. با اجرای این کد ملاحظه می‏کنیم که تنها از توان یک هسته‏ی پردازنده استفاده شده و سه پردازنده‏ی دیگر بیکار می‏مانند. در این حالت اجرای برنامه ۱۰.۶۰ ثانیه زمان می‏برد. برای استفاده از چند هسته باید برنامه را به صورت زیر تغییر دهیم:



با این تغییر نصف حلقه‏ی four در یک رویه و نیمه‏ی دیگر آن در رویه‏ی دیگر اجرا می‏شود. با توجه به اینکه عملیات این دو رویه کاملا از هم مستقل است، سیستم عامل، هر کدام از حلقه‏ها را به صورت خودکار به یکی از هسته‏های پردازنده می‏سپارد. به این ترتیب از توان دو هسته به خوبی استفاده می‏کنیم! و زمان اجرای برنامه به حدود نصف، ۵.۴۸ ثانیه، کاهش می‏یابد. به همین ترتیب اگر به جای دو رویه از چهار رویه استفاده کنیم، زمان اجرای برنامه به ۲.۸۳ ثانیه می‏رسد که ۴ بار کمتر از زمان اجرای اولیه است!

کد این برنامه را از اینجا دریافت کنید.
نکته‏ای که باید توجه داشته باشیم این است که انجام این کار همیشه ساده نیست ، چرا که خیلی اوقات عملیات داخل حلقه به نتایج قبلی پردازش شده در حلقه وابسته است. البته از این هم که بگذریم مدیریت منابع بین رویه‏ها هم ،همیشه کار آسانی نیست. در همین مثال هم برای سادگی متغیرها را سراسری تعریف کرده‏ام. در قسمت بعدی راه ساده‏تری برای استفاده از چند هسته را بیان خواهیم کرد.
—————————————————————————————————————————————————————————–

In this paper, a simple approach to efficient use of several cores of the processor is escribed. Consider the following code:


This is a simple “for” loop which is frequently used in processing applications.
After running this code, we will see that only one core of the CPU is involved and other three cores were not affected. In this case the execution time is 10.60 seconds. To use the power of two cores we should change the program as follows:



Here we used two threads where each of them is responsible for the half part of the loop. Since these two threads are completely independent, OS sends each of them to specific core of the processor. In this way we used the power of two processors and the execution time is reduced from 10.6 to 5.48 sec. This procedure can be repeated with 4 threads and as expected the execution time will be reduced to 2.83 sec.

Download VC Code
It is important to know that this process is not always so simple. we should share resources carefully within all threads, on the other hand some times the body of “for” loop is not independent from one index to another. In the next part I will introduce a simpler way to use several cores of the processor.