Update 11th lab

lab11/README.md

@@ -2,16 +2,49 @@
 
 ## Задание 1
 
+> vector-deadlock.c,  main-common.c и др.:
+> - Выполнить ./vector-deadlock -n 2 -l 1 -v
+>  которая инициирует 2 потока (-n 2) и каждый из них осуществляет одно сложение (-l 1) с опцией (-v).
+>  Объяснить результат. Меняется ли он от вызова к вызову? 
+> - Добавить флаг -d и изменить количество циклов -l .
+> Всегда ли возникает состояние взаимной блокировки потоков (deadlock)?
+> - Теперь меняем число потоков -n. Есть ли такое число потоков, при котором блокировка не возникает?
+
 Программа печатает в каждом потоке начальные данные перед `vector_add` и результат выполнения данной функции.
 Результат может меняться от вызова к вызову, так как весь worker не покрыт мьютексами, но на практике на такой небольшой
 программе это маловероятно достижимо.
 
+Обычно программа возвращает следующее:
+```text
+->add(0, 1)
+<-add(0, 1)
+              ->add(0, 1)
+              <-add(0, 1)
+```
+
+Спустя примерно 30 запусков, удалось получить другой результат:
+```text
+->add(0, 1)
+              ->add(0, 1)
+              <-add(0, 1)
+<-add(0, 1)
+```
+
 При добавлении `-d` взаимная блокировка возникает не всегда, а только при попадании переключения потоков между мьютексами.
 
+Удалось достичь стабильный дедлок при запуске с ключами `-t -n 2 -l 100 -d` (без `-v`)
+
 В случае, если число потоков = 1, взаимной блокировки не возникнет.
 
+
 ## Задание 2
 
+> vector-global-order.c:
+>  - За счет чего программа избегает блокировок? 
+>  - Для чего предусмотрен специальный случай в vector add(), когда исходный и результирующий вектор совпадают?
+>  - Флаги: -t -n 2 -l 100000 -d. Как меняется время в зависимости от числа циклов и числа потоков?
+>  - Что происходит, когда включается ключ -p (при сложении различных векторов и одного и того же)?
+
 Программа избегает мёртвой блокировки за счёт упорядочивания по адресам, что позволяет постоянно сохранять порядок 
 блокировки.
 
@@ -23,43 +56,89 @@
 
 ## Задание 3
 
+> vector-try-wait.c: 
+>  - Нужен ли первый вызов pthread_mutex_trylock()?
+>  - Как меняется число повторных попыток, когда растет число потоков?
+
 Вызовы pthread_mutex_trylock необходимы для создания порядка блокировки, для того чтобы избежать дедлока.
 
+```text
+$ ./vector-try-wait -t -n 2 -l 100 -d
+Retries: 0
+Time: 0.00 seconds
+
+$ ./vector-try-wait -t -n 4 -l 100 -d
+Retries: 847
+Time: 0.00 seconds
+```
+
 С увеличением числа потоков происходит рост повторных попыток, что является логичным, так как переключение между потоками 
 становится более частым.
 
+При использовании `-p` повторных попыток не возникает.
+
 ## Задание 4
 
-Данный подход защищает уязвимое место дедлока, созданием глобального мьютекса, но при этом не даёт различным векторам 
+> vector-avoid-hold-and-wait.c: 
+> - Сравнить с другими подходами.
+> - Как меняется производительность в зависимости от наличия флага -p?
+
+Данный подход защищает уязвимое место дедлока созданием глобального мьютекса, но при этом не даёт различным векторам 
 выполняться параллельно.
 
 При использовании `-p` время уменьшается.
 
 ## Задание 5
 
-Указав memory, мы дожидаемся завершения всех операцией с памятью, что своего рода позволяет заменить мьютексы. 
+> vector-nolock.c:
+> - Сравнить семантику и производительность с другими вариантами при работе с двумя одинаковыми векторами и в случае, 
+> когда каждый поток работает на своем векторе -p.
+
+Указав memory, программа дожидается завершения всех операцией с памятью, что позволяет заменить мьютексы в данном случае. 
 (https://ru.wikipedia.org/wiki/GCC_Inline_Assembly)
 
+Фактически в программе производится атомарное сложение, и в стандарте C11 для этих целей есть особые типы:
+(https://en.cppreference.com/w/c/language/atomic)
+
+Также в C11 ввели поддержку потоков в стандартную библиотеку, что позволяет писать кроссплатформенный код:
+(https://en.cppreference.com/w/c/thread)
+
+Но атомарные операции очень дорого стоят.
 Сравним время выполнения следующих команд:
 
 ```text
-./vector-nolock -t -n 2 -l 1000000 -d = 4.08
+$ ./vector-nolock -t -n 2 -l 1000000 -d 
-./vector-nolock -t -n 2 -l 1000000 -d -p = 0.65
+Time: 7.20 seconds
+
+$ ./vector-nolock -t -n 2 -l 1000000 -d -p
+Time: 1.07 seconds
 ```
 
 ```text
-./vector-avoid-hold-and-wait -t -n 2 -l 1000000 -d = 2.98
+$ ./vector-avoid-hold-and-wait -t -n 2 -l 1000000 -d
-./vector-avoid-hold-and-wait -t -n 2 -l 1000000 -d -p = 0.45
+Time: 4.46 seconds
+
+$ ./vector-avoid-hold-and-wait -t -n 2 -l 1000000 -d -p
+Time: 0.40 seconds
 ```
 
 ```text
-./vector-try-wait -t -n 2 -l 1000000 -d = 1.30
+$ ./vector-try-wait -t -n 2 -l 1000000 -d
-./vector-try-wait -t -n 2 -l 1000000 -d -p = 0.18
+Retries: 5979033
+Time: 2.55 seconds
+
+$ ./vector-try-wait -t -n 2 -l 1000000 -d -p
+Retries: 0
+Time: 0.25 seconds
+
 ```
 
 ```text
-./vector-global-order -t -n 2 -l 1000000 -d = 0.69
+$ ./vector-global-order -t -n 2 -l 1000000 -d
-./vector-global-order -t -n 2 -l 1000000 -d -p = 0.19
+Time: 1.23 seconds
+
+$ ./vector-global-order -t -n 2 -l 1000000 -d -p
+Time: 0.26 seconds
 ```
 
 Таким образом видно, что vector-nolock работает медленнее других в любом случае.