将 Haskell 线程与内核线程进行比较 - 我的基准测试可行吗？

Question

这实际上是我的大学项目。在我的文章中，我需要提供证据证明 Haskell 线程的创建速度比普通内核线程更快。我知道最好参考一些研究论文，但重点是我必须自己进行基准测试。

这是我的想法。我用 C（使用 pthreads）和 Haskell 编写了两个程序，它们创建了许多线程，但这些线程绝对不执行任何操作。我只需要测量创建线程的速度。

以下是 C 程序的源代码：

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>

void* thread_main(void*);

int main(int argc, char* argv[])
{
   int n,i;
    pthread_t *threads;
    pthread_attr_t pthread_custom_attr;

    if (argc != 2)
    {
        printf ("Usage: %s n\n  where n is no. of threads\n",argv[0]);
       return 1;
   }

    n=atoi(argv[1]);

    threads=(pthread_t *)malloc(n*sizeof(*threads));
    pthread_attr_init(&pthread_custom_attr);

    for (i=0; i<n; i++)
    {
        pthread_create(&threads[i], &pthread_custom_attr, thread_main, (void *)(0));
    }

    for (i=0; i<n; i++)
    {
        pthread_join(threads[i],NULL);
    }
}

void* thread_main(void* p)
{
   return 0;
}

以及 Haskell 程序的源代码：

module Main (main) where

import System.IO.Unsafe
import System
import Control.Concurrent
import Control.Exception

children :: MVar [MVar ()]
children = unsafePerformIO (newMVar [])

waitForChildren :: IO ()
waitForChildren = do
   cs <- takeMVar children
   case cs of
      []   -> return ()
      m:ms -> do
         putMVar children ms
         takeMVar m
         waitForChildren

forkChild :: IO () -> IO ThreadId
forkChild io = do
   mvar <- newEmptyMVar
   childs <- takeMVar children
   putMVar children (mvar:childs)
   forkIO (io `finally` putMVar mvar ())

forkKids :: Int -> IO ()
forkKids 0 = return ()
forkKids n = do
   forkChild (threadMain)
   forkKids (n-1)

threadMain = return ()

main = do
   args <- getArgs
   forkKids (read (head args))
   waitForChildren

现在，我所做的是使用相同的参数（例如 10000）运行每个程序，并使用 time -f%e 测量它们的运行时间>，然后取运行时间的算术平均值。它表明创建 Haskell 线程的速度快了一个数量级。

现在，我的问题是：这是一个正确的基准吗？或者我需要考虑一些因素才能获得准确的结果？

谢谢

Answer 1

您的基准测试可能会得到您想要的结果，但是存在大量噪音。您测量的不是“创建一个线程需要多长时间”，而是“启动并运行一个创建多个线程的程序，然后在终止之前等待它们返回需要多长时间”。

在实践中答案可能或多或少相同，但是在进行基准测试时，您应该尝试缩小范围，以便在尽可能少的外部噪音的情况下对您感兴趣的内容进行基准测试。

为什么不简单地在 pthread_create/forkIO 调用周围设置一个计时器，因为它们是您想要测量的内容？

您对启动程序需要多长时间不感兴趣，所以不要计时。您对之后加入线程需要多长时间不感兴趣，所以不要计时。

Answer 2

根据线程的数量，pthread_create() 可能会在某个时刻停止创建线程；基准测试时应注意这一点。