如何确保Java线程在不同的内核上运行

Question

我正在用Java编写多线程应用程序，以提高顺序版本的性能。它是针对0/1背包问题的动态编程解决方案的并行版本。我有一个Intel Core 2
Duo，在不同的分区上都具有Ubuntu和Windows 7 Professional。我在Ubuntu中运行。

我的问题是并行版本实际上比顺序版本花费的时间更长。我认为这可能是因为所有线程都被映射到同一个内核线程，或者它们被分配给了同一个内核。有没有办法确保每个Java线程都映射到一个单独的核心？

我已经阅读了有关此问题的其他帖子，但似乎无济于事。

这是KnapsackThread类（扩展Thread）的main（）和run（）的结尾。请注意，他们使用切片及其他方法计算myLowBound和myHiBound的方式确保了每个线程在dynProgMatrix的域中不会重叠。因此，将没有比赛条件。

    dynProgMatrix = new int[totalItems+1][capacity+1];
    for (int w = 0; w<= capacity; w++)
        dynProgMatrix[0][w] = 0;
    for(int i=0; i<=totalItems; i++)
        dynProgMatrix[i][0] = 0;
    slice = Math.max(1,
            (int) Math.floor((double)(dynProgMatrix[0].length)/threads.length));
    extra = (dynProgMatrix[0].length) % threads.length;

    barrier = new CyclicBarrier(threads.length);
    for (int i = 0; i <  threads.length; i++){
        threads[i] = new KnapsackThread(Integer.toString(i));
    }
    for (int i = 0; i < threads.length; i++){
        threads[i].start();
    }

    for (int i = 0; i < threads.length; i++){
        try {
            threads[i].join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

public void run(){
    int myRank = Integer.parseInt(this.getName());

    int myLowBound;
    int myHiBound;

    if (myRank < extra){
        myLowBound = myRank * (slice + 1);
        myHiBound = myLowBound + slice;
    }
    else{
        myLowBound = myRank * slice + extra;
        myHiBound = myLowBound + slice - 1;
    }

    if(myHiBound > capacity){
        myHiBound = capacity;
    }

    for(int i = 1; i <= totalItems; i++){
        for (int w = myLowBound; w <= myHiBound; w++){

            if (allItems[i].weight <= w){
               if (allItems[i].profit + dynProgMatrix[i-1][w-allItems[i].weight]
                        > dynProgMatrix[i-1][w])
                {
                    dynProgMatrix[i][w] = allItems[i].profit +
                                      dynProgMatrix[i-1][w- allItems[i].weight];
                }
                else{
                    dynProgMatrix[i][w] = dynProgMatrix[i-1][w];
                }
            }
            else{
                dynProgMatrix[i][w] = dynProgMatrix[i-1][w];
            }
        }
        // now place a barrier to sync up the threads
        try {
            barrier.await(); 
        } catch (InterruptedException ex) { 
            ex.printStackTrace();
            return;
        } catch (BrokenBarrierException ex) { 
            ex.printStackTrace(); 
            return;
        }
    }
}

更新：

我已经编写了使用蛮力的背包的另一个版本。这个版本几乎没有同步，因为我只需要在单线程执行结束时更新bestSoFar变量。因此，每个线程几乎都应该完全并行执行，除了最后的那个小关键部分。

我将其与顺序蛮力进行了比较，但仍然需要更长的时间。除了将我的线程按顺序运行之外，没有其他解释，这是因为它们被映射到相同的内核或相同的本机线程。

有人有见识吗？

Answer 1

我怀疑这将归因于所有线程都使用相同的内核。调度取决于操作系统，但是如果启动操作系统的性能管理器，您应该能够看到正在发生的事情-
它通常会显示每个内核的繁忙程度。

可能需要更长的时间的原因：

• 大量同步（必要或不必要）
• 任务花费的时间如此之短，以至于线程创建花费了大量时间
• 上下文切换，如果您创建的线程过多-对于CPU密集型任务，创建的线程数与内核数一样多。