Розробка паралельного алгоритму програми

При написанні паралельної програми потрібно пам’ятати, що задача розподілу ресурсів полягає у тому, щоб вирішити як саме буде відбуватись доступ потоку (процесу) до певного ресурсу. Ресурсом може бути певна змінна, спільний пристрій виведення та ін. При вирішенні практичних задач часто виникає необхідність явно управляти вибором потоку із черги потоків, що очікують звільнення ресурсу.

В задачі розподілу ресурсів потоки конкурують за використання елементів спільного ресурсу. Параметри цієї операції вказують необхідну кількість елементів ресурсу, визначають характеристики ресурсу та ідентифікують потік. Запит може бути виконано тільки в тому випадку, якщо необхідні елементи спільного ресурсу вільні. В протилежному випадку потік очікує на звільнення потрібних елементів. Після використання елементів ресурсу потік повертає їх. Параметри цієї операції задають ідентифікатори елементів, що були повернені. Порядок і кількість елементів, що повертаються може відрізнятися від того, що було перед запитом. Доступ до спільних даних у програмі забезпечується наявністю глобальних змінних, серед яких вхідний масив та порядкові номери строк, що підлягають сортуванню, над якими виконуються дії усіма потоками.

Також для паралельного виконання програм використовують семафори. Семафор — це універсальний механізм для організації взаємодії процесів (в термінології операційних систем сімейства Windows — потоків). Вони розв’язують задачі взаємного виключення та синхронізації потоків та є одним з найстаріших засобів розподілення доступу процесів, що працюють паралельно до критичних ресурсів. Семафори використовуються для контролю доступу до спільного ресурсу, або для синхронізації процесів.