"Locality is efficiency, Efficiency is power, Power is performance, Performance is King", Bill Dally マルチスレッディングとは？ CPUとGPUのマルチスレッディングの違いをブログにまとめていたけど例によって誰も興味なさそう— arutema47 (@arutema47) 2021年8月16日 つぶやいたら読みたい方が多そうだったので完成させました。 マルチスレッディングとはメモリ遅延を隠蔽しスループットを上げるハードウェアのテクニックです。 ただCPUとGPUで使われ方がかなり異なるため、その違いについて考えてみる記事です。 （SIMDについて並列プログラミングの観点から触れるべきでしたが、時間無いマルチスレッディングに注目するため初版では省きました。） 本記事について 本記事はCPUとG
マルチスレッド・プログラミングの道具箱
まえがき クラウド上の仮想サーバから手元のスマートフォンまで、いまや複数のCPUコアを搭載するマルチコアはどこにでもある環境になりました。ハードウェア側が並列(Parallel)・並行(Concurrent)処理に向けて急速に進化する一方で、ソフトウェア側つまりプログラミング言語の進化はさほど追い付いていません。並行処理記述の手軽さを求めた Go言語 や、マルチスレッド処理の安全性を重視する Rust言語 などが登場してはいるものの、「普通にプログラムを記述するだけで複数CPUコア環境で高速に走るプログラミング言語」は遠い夢物語のままです。 モダンなプログラミング言語や並列・並行処理ライブラリは、複雑で難解なマルチスレッド処理を直接記述しなくてすむよう、安全性・利便性の高い抽象化レイヤを提供します（例：Go言語のgoroutineとchannel、Rust言語の Rayonライブラリ）。し
リングバッファのイメージ図 1. リングバッファとは何か 機能的にはFirst In First Out (FIFO)とも呼ばれるキューの一種であるが、リング状にバッファを置いてそれの中でReadとWriteのインデックスがグルグルと回る構造をとる事によって容量に上限ができることと引き換えに高速な読み書き速度を得たものである。キューを単に実装するだけなら山ほど方法があって線形リストを使ってもいいしスタックを2つ使っても原理的には可能だ。その中でもリングバッファを用いた方法の利点はひとえに性能の高さでありメモリ確保などを行わないお陰でシステム系の様々な場所で使われている。 これの実装自体は情報系の大学生の演習レベルの難度であるが少し奥が深い。まずリングバッファのスタンダードなインタフェースと実装は以下のようなものである。 class RingBuffer { public: explicit
はじめに シェルスクリプトで二重起動防止やロックをする方法を検索すると、いろいろな方法や書き方が見つかりますが、どれを使えばよいのか、本当に正しく動くのか、不安になりますよね？ ディレクトリ (mkdir) やシンボリックリンク (ln) を使った独自実装の例も見かけますが、エラー発生時や予期せぬ電源断、CTRL+C で止めたときなどでも問題は発生しないのでしょうか？ まず、ディレクトリやシンボリックリンクを使った独自実装はしない。これを肝に銘じてください。シェルスクリプトでのロック管理はとても難しく、一般的な排他制御の知識に加えて、シェルスクリプト特有の問題、シグナルやトラップ、サブシェルや子プロセスの問題、さらには特定のシェル固有の仕様やバグなどさまざまな問題に対処する必要があり大変です。独自実装の例では古いロックファイルが残ってしまい、それをいつどのタイミングで片付ければ安全なのか？
この記事は DeNA 20 新卒 Advent Calendar 2020 19日目の記事です。 はじめに MySQLやPostgreSQLに代表されるRDBMSではトランザクションと呼ばれる仕組みが提供されています。多くのWebアプリケーションエンジニアはこのトランザクションを駆使してDBとやりとりをするロジックを組み立てることになります。 しかし不整合を起こしたくない処理があるからといって闇雲にトランザクションを張ったり、トランザクションが張られているからと安心してアプリケーション側で闇雲にロジックを組み立ててしまうと思わぬバグを生むことになってしまいます。 このエントリでは、「トランザクションを張っておけば大丈夫」という考え方は危険な場合もあるということを、ありがちな実装例を交えて紹介していきます。 並列に処理されるトランザクション そもそも、トランザクションは全て直列に処理されるわ
リレーショナルデータベースシステムを趣味で開発している者です。 現在、開発中のシステムを並行トランザクションへ対応させることを検討しており、どのような手法があるのか調べたところ、SS2PLもしくはS2PLという手法が私と同じように自作をされている方々の中では多く採用されているようだと分かりました。 一方で、PostgreSQLやMySQLなどのプロダクションレベルで利用されているシステムではMVCCと呼ばれる手法が採用されているということも分かりました。 きっと後者の方が多くの場合で高いスループットが得られるということなのだと思うので、可能であればMVCCを採用したいのですが、あまり初学者向けの実装例も見当たらず、どうしたものかと悩んでおります。 SS2PL/S2PLとMVCCの実装の難易度・工数はどの程度違うものなのでしょうか？ また、初めてリレーショナルデータベースシステムを開発する者
【JavaScript】本日未明、[ async - await ]さんが死体で発見され... - Qiita
「な、なんじゃこりゃあああぁあっtっt！！！！」 ・・・ ・・・ ・・・ 非同期処理を"ちゃんと"理解して使いたい 『非同期処理なんとなくの理解で書いている...』 『動いてるし、ヨシ！』 令和プログラマー*1である私自身、なるべく気を付けようと思っていますが、ついついなんとなくで書いてしまいそうになります。 （*1: 令和になってからプログラミングを知った人。初心者のこと。） ちなみに冒頭のコードは、「並列でいける処理をつい直列でやってしまっている」 例です。 実際に手を動かしながら非同期処理の理解を深める 本記事は以下の構成で、順を追って非同期処理を学習し、明日から自信を持って非同期処理が書けるようになるためのハンズオンです。 JSの非同期処理について知る Promise について知る Async / Await を使えるようにする 冒頭のコードがリファクタリングできるようになる 実際
![【JavaScript】本日未明、[ async - await ]さんが死体で発見され... - Qiita](https://cdn-ak-scissors.b.st-hatena.com/image/square/4bf449aecedd4337da846b0aadc121a2a1f5652e/height=288;version=1;width=512/https%3A%2F%2Fqiita-user-contents.imgix.net%2Fhttps%253A%252F%252Fcdn.qiita.com%252Fassets%252Fpublic%252Farticle-ogp-background-1150d8b18a7c15795b701a55ae908f94.png%3Fixlib%3Drb-4.0.0%26w%3D1200%26mark64%3DaHR0cHM6Ly9xaWl0YS11c2VyLWNvbnRlbnRzLmltZ2l4Lm5ldC9-dGV4dD9peGxpYj1yYi00LjAuMCZ3PTg0MCZoPTM4MCZ0eHQ2ND00NENRU21GMllWTmpjbWx3ZE9PQWtlYWNyT2FYcGVhY3F1YVlqdU9BZ1ZzZ1lYTjVibU1nTFNCaGQyRnBkQ0JkNDRHVjQ0S1Q0NEdNNXEyNzVMMlQ0NEduNTVtNjZLYUw0NEdWNDRLTUxpNHUmdHh0LWNvbG9yPSUyMzMzMyZ0eHQtZm9udD1IaXJhZ2lubyUyMFNhbnMlMjBXNiZ0eHQtc2l6ZT01NCZ0eHQtY2xpcD1lbGxpcHNpcyZ0eHQtYWxpZ249Y2VudGVyJTJDbWlkZGxlJnM9MDQxOGFmOThjYjQ3NmY0NTJjNzNkMWUyZThmNmQxOWU%26mark-align%3Dcenter%252Cmiddle%26blend64%3DaHR0cHM6Ly9xaWl0YS11c2VyLWNvbnRlbnRzLmltZ2l4Lm5ldC9-dGV4dD9peGxpYj1yYi00LjAuMCZ3PTg0MCZoPTUwMCZ0eHQ2ND1RR2x0Y0d4ZmN3JnR4dC1jb2xvcj0lMjMzMzMmdHh0LWZvbnQ9SGlyYWdpbm8lMjBTYW5zJTIwVzYmdHh0LXNpemU9NDUmdHh0LWFsaWduPXJpZ2h0JTJDYm90dG9tJnM9NTYzMWFlYzJkN2M0MWMwYTI1MDRiZWZhOTk2OTliNGU%26blend-align%3Dcenter%252Cmiddle%26blend-mode%3Dnormal%26s%3Db39e38892a91f7de69ef1909da2cf5f1)
広島大学は8月31日、富士通研究所と共同で、多くのデータ圧縮方式で採用されている「ハフマン符号」の並列展開処理を高速化する新しいデータ構造「ギャップ配列」を考案したことを発表した。NVIDAのGPU「Tesla V100」を用いて実験した結果、従来の最速展開プログラムと比較して、2.5倍から1万1000倍の高速化を達成できたとしている。 同成果は、同大学大学院先進理工系科学研究科の中野浩嗣教授らの共同研究チームによるもの。詳細は、2020年8月に開催された国際会議「International Conference on Parallel Processing (ICPP)」において発表され、269件の投稿論文の中から最優秀論文賞に選ばれた。 インターネットを介して多数の画像ファイルや動画ファイルなどを転送したり、また記録メディアに保存したりする際、データの圧縮は誰でも日常的に行っている。そ
TL;DR 並行処理を実装する人のこれからのスタンダードになる一冊。買い。 並行プログラミング入門 ―Rust、C、アセンブリによる実装からのアプローチ 作者:高野 祐輝 オライリージャパン Amazon 買ったら思いの外早く届いたのでパラパラと読み始めたら一気に読み終えてしまった。 総評 敢えて雑な喩え方をするなら The Art of Multiprocessor Programming (通称TAoMP本) の内容を薄めてRustやアセンブラや計算モデルを足したような本だった。 日本語の書籍としてはかなり珍しくWait-Free, Lock-Free, Obstruction-Freeの違いなどを適切に論じており、TTAS Lock, MCS Lock, TL2といった日本語では希少な情報が書かれているレアな本である。これらに付いて論じている日本語の本は知る限り (TAoMP本と昔僕
Goでの並行処理を徹底解剖！
並行処理をうまく使うのは難易度が高めです。 それゆえに、go文とチャネルについて基本的な文法書で知った後「並行処理ちゃんとできる！」の段階まで自力でたどり着くのは大変でしょう。 この本は、 *「並行処理ってやって何が嬉しいの？」 *「ゴールーチンとかチャネルとかって一体何者？」 *「ゴールーチンやチャネルを使ったうまいコードの書き方が知りたい！」 *「Goランタイムで並行処理をどううまく処理しているか知りたい！」 といった要望にお答えする、「Goでの並行処理」に関連した事柄について網羅的・徹底的に書きまくったものです。
Apple M1についての面白い記事を見かけて、久しぶりにメモリモデル屋(?)の血が騒いだのでブログを書く。 note.com 強いメモリモデル 現代のCPUアーキテクチャでは、x86(64bit, 32bitどちらも)が「強いメモリモデル」を採用しており、それ以外のメジャーなCPUが「弱いメモリモデル」を採用している。この「強いメモリモデル」「弱いメモリモデル」について、まずおさらいしておこう。 以下のように、2つの変数a, bに対して異なるCPUコアが同時にアクセスしたとする。 int a = 0; int b = 0; CPU1: a = 1; b = 1; CPU2: int r1 = b; int r2 = a; (上記はC言語に似た疑似コードを用いているが、実際は機械語命令になっていると考えてほしい。つまり、CPU1は変数a, bの示すメモリアドレスに対するストア命令を実行して
まとめ async/await 構文は、Promise で書ける処理のうち特定のケースしか表現できない 特定のケースとは、ある非同期処理の前処理と後処理がそれぞれ 1 個ずつの場合のみである async/await 構文は初心者に非同期処理を導入する際に適しているが、非同期処理を逐次処理として書けるという幻想を与えるので、どこかで知識をアップデートする機会を設けるべきである この記事はなに？ 少しバズったのでまとめておこうかと。 「async/await があれば Promise なんて難しいものは要らない！」とか言ってるウブな子に、複数の API に並列にリクエストを投げて一つ以上成功した時だけ先に進む、みたいな問題を与えて愛でてみたい。— Yuta Okamoto (@okapies) 2020年12月11日 async/await は Promise のネストを手続き的なコードに見え
こんにちは！小田島です。前回の「コールバック編」を納稿したとき、アイキャッチ画像はJavaScriptのロゴにタイトルの文字を入れただけというとんでもないやっつけ仕事だったのですが、さくナレ編集部の方に「シリーズで理解が深まる」というすごい煽り文句がついたとてもカッコいい画像に差し替えていただきました。アイキャッチ詐欺にならないようにがんばります。 非同期処理シリーズの2回目はPromiseについての説明です。前回はコールバックについて説明しましたが、Promiseを使うことでどのように便利になったのでしょうか。それでは見ていきましょう！今回はコードが多いのでかなり分量が多く感じられるかもしれませんが、実際はあまり大したことはありません。 今回の目的 今回説明するのはPromiseです。これはFutureパターン（Promiseパターン）というデザインパターンの一種で、ECMAScript
H(uman-friendly) な grep コマンド hgrep をつくりました． github.com '\w+ で検索した時の出力 ファイルを特定のパターンで検索し，マッチした箇所を構文ハイライトしたコード片で表示します．超ざっくり言うと，ripgrep で検索して bat でマッチ箇所付近を表示するような感じです． grep -C によるコンテキスト表示に似ていますが，マッチ行が近い時は1つのコード片にまとめる，周囲何行を表示するかをヒューリスティックに少し賢く決めているなど，ちょっと出力は工夫しています． 動機 手元のリポジトリでコードを検索する時は 単純に grep で検索してマッチ結果を眺める grep | fzf のように検索結果を fzf で絞り込んだりプレビューする vim $(grep -l ...) のように検索結果をエディタで開く あたりを使い分けているのですが
シングルスレッドやマルチプロセスなどの並行処理の話について、 すぐに忘れてしまいます。 どうしたらもっと知識が定着すると思いますか？ 色んなライブラリーでAPIサーバーを立ててパフォーマンスの差などを見てみたりするのですが、結局よくわかりませんでした。 フレームワークに頼って実装していると、そのフレームワークが内部でどの様な仕組みで並列または並行処理しているのかが理解できず、ただ使っているだけの状態になり得ます。 フレームワークの設計者からすると、プログラマがそれらを気にしなくても利用できるというのがプロジェクトのゴールでもあるので、それはそれで正しいのですが「並列処理」や「並行処理」を理解したいというモチベーションでは逆にそれが邪魔をしてしまうかもしれません。 並行処理や並列処理を学ぶのであれば、API サーバ等といった物ではなく、コード片で学び始めるのが良いと思います。 例えば Rub
技術部の笹田です。今日で退職するので、バタバタと返却などの準備をしています。 本記事では、Rubyの並行並列処理の改善についての私の取り組みについて、おもに RubyKaigi 2022 と 2023 で発表した内容をもとにご紹介します。 並行と並列はよく似た言葉ですが、本記事では次のような意味で使います。 並行処理（concurrent processing）は、「複数の独立した実行単位が、待っていればいつか終わる（もしくは、処理が進む）」という論理的な概念で、古典的にはタイムシェアリングシステムなどが挙げられます。 並列処理（parallel processing）は、「複数の独立した実行単位のうちのいくつかが、あるタイミングで同時に動いている」という物理的な概念で、古典的には複数のCPU上で同時に実行させる、というものです。最近では、1つのCPU上で複数コアが同時に動いている、という
Go、Python、Kotlin、Rust、TypeScript の5つの言語について「並列処理、並行処理の手法」というテーマに絞り解説する「並列処理をGo/Rust/Kotlin/Python/JSで解説！思想の違いを体感しよう」。Python編では橘氏が登壇。Pythonで並列処理を行う際の設計方針と、実装上の癖について話します。 西川氏の自己紹介 西川大亮氏（以下、西川）：ここからはPython編の「ちょっとしたデータ分析の並列化」というタイトルで、西川から話します。 GOに勤める西川です。今やっているのは、タクシーやハイヤーの営業支援。「お客さんを乗っけていない時間、どこを走ったらいいの？」とか「どういうところで待っていたら注文来やすいの？」というところのナビをする、「お客様探索ナビ」というサービスのいろいろなことをしています。小さなサービスなのでいろいろやっている感じですね。 P
Innovative Tech： このコーナーでは、テクノロジーの最新研究を紹介するWebメディア「Seamless」を主宰する山下裕毅氏が執筆。新規性の高い科学論文を山下氏がピックアップし、解説する。 米ペンシルベニア大学、米MIT、ポーランドのXIV Staszic High School、米国の研究機関Aarno Labs、米Stevens Institute of Technologyによる研究チームが開発した「Practically Correct, Just-in-Time Shell Script Parallelization」は、UNIXシェルで実行されるプログラムの速度を精度を保証しながら劇的に加速させるシステムだ。 このシステムはUNIXシェルにおいて、スクリプトを先読みして並列化を行う。これによりプログラム結果を正確な上で最大34倍高速化し、Webインデックスや自然
PHPは長きにわたり同期的、すなわち、あらゆる処理を上から順に実行していくというスタイルを取ってきました。 しかしたとえば、複数のURLからデータを取ってきて結果をまとめたいといった場合、時間のかかるHTTPリクエストは同時に投げたいですよね。 この用途にはGuzzleというライブラリが存在し、これを使えば同時にリクエストを投げられます。 しかし、ではHTTPアクセスとDBアクセスを同時にやりたい場合は？ 時間のかかる計算を裏でやりたい場合は？ などと考え始めると、こういった個別のライブラリでは対処しきれません。 ということで汎用的な非同期処理をPHPで書けるようにするRFCが提出されました。 PHP RFC: Fibers Introduction 人類史上ほぼ全ての期間において、人々はPHPを同期的なコードとしてのみ書いてきました。 同期的に実行されるコードのみが存在し、そしてそれを同
SQLite、複数クライアントからの同時書き込みを可能にする「BEGIN CONCURRENT」文を実装へ SQLiteの開発チームは、複数クライアントからの同時書き込みを可能にするBEGIN CONCURRENT文を実装していることを明らかにしました。 これまでSQLiteでは書き込みの同時実行はできず、つねに1つのクライアントだけが書き込み可能でした。 同時書き込み処理は、データベースのジャーナルモードが「wal」（Write-Ahead-log）もしくはwalを改良した「wal2」で、BEGIN CONCURRENT文を実行した場合に可能となります。 どのように同時書き込み処理が行われるのかについては、上記のWebページの説明を引用しましょう。 ロックが延期されることで同時書き込みが可能に まず、書き込み時のロックがCOMMITまで延期されることで同時書き込みが実現されると説明されて
GoとRust - 並行プログラミング編
はじめに こんにちはnasaちゃんです。 goroutine何も分からん!async/await何も分からん!となったのでそれぞれを比較しつつ理解を深めてみよう。という考えのもとGo, Rustの並行プログラミングの解説記事を書いてみました。 ところどころふわっとしているため、補足や指摘を貰えると大変助かります。 今回話すこと goroutineとは結局何なの Goの並行処理の仕組み goroutine(Go)とasync/await(Rust)の比較 Goのランタイム、Rustのランタイムの話 話さないこと 構文の違いについては特に触れない どちらが優れているとい言う話はしない ベースになっている思想については特に触れない TL;DR Goには標準のランタイムがあるよ、Rustではランタイムライブラリを使う必要があるよ Goはランタイムが中断再開を管理するよ、Rustではプログラマーが管
ちょいとした用途において、カジュアルにFargateの起動／停止を繰り返して、気ままに負荷全開かけていたら、あまりの違和感にCPU割り当てについて調査することにしました。 最近こんなことばっかやってる気がしますが、気に食わんかったからムカムカ解消に書くしかないんや。半分くらいブラックボックス与太話な感じで夜露死苦です。 はじまり とある処理を全開でFargateにやらせて、cpu=1024(100%), 2048(200%), 4096(400%) でどのくらい RPS (requests per second) でるかを計測していると、想定通りならほぼ比例でRPSが伸びるはずが、全然そうならないパティーンに遭遇。 並列過剰やエラー・バグ起因ではないことをほぼ確させた上で、まさかCPUガチャじゃあるまいなと試したら、まんまCPUガチャでしたということで、EC2からある話ではありますが、現在
この記事は、Merpay Tech Openness Month 2020 の6日目の記事です。 メルペイでBackendエンジニアをしている柴田（@yoshiki_shibata）です。この記事では、Go言語のtestingパッケージに用意されている並列化の機能について説明します。 Go言語では、テストコードを作成するためのtestingパッケージが用意されています。一般に開発するソフトウェアの規模が大きくなるに従って、作成されるテストコードの量も多くなり、すべてのテストが終了するまでの時間も長くなっていきます。特に、データベースへアクセスするようなテストでは、データベースへの通信時間がテスト時間の多く占めますので、テストコードを逐次実行するよりは並列実行することで、テスト時間を短縮できます（厳密には用語「並行」ですが、t.Parallel()メソッドの説明なので、この記事では用語「並列
はじめに 2023年5月10日に開催されたEnablement Workshop for Gophersで「並行処理の基礎を学ぼう」というタイトルで講義を行ないました。 Enablement Workshop for Gophersは、ナレッジワークが学生向けに提供する手を動かしながら基礎を学ぶ"Enablement"の機会です。 今回のテーマは2023年6月21日〜23日に行われるEnablement Internship for Gophersに合わせて『並行処理』です。 具体的には主に以下のような並行処理の基礎や最近または今後のアップデートについてお話しました。 ゴールーチンとチャネル syncパッケージ コンテキスト 講義の様子はYouTubeで公開されています。 ゴールーチンとチャネル Goの有名な特徴の1つとしてゴールーチンとチャネルを用いた並行処理があります。 講義では、ゴー
POSIX準拠シェルスクリプトでマルチコアの能力を活用する並列処理の実装（最大並列数あり、GNU Parallel, xargsなし） - Qiita
実は最大並列数の制限がなければジョブ（標準入力からの一行単位のデータ）の数だけバックグラウンドプロセスを起動すればいいのでかなり簡単に実装できます。ですが普通は嫌ですよね？ということで最大並列数を制限する処理を入れています。また通常の利用で必要になりそうな CTRL-C と TERM シグナルへの対応もしています。 #!/bin/sh set -eu [ "${ZSH_VERSION:-}" ] && setopt shwordsplit MAX_PROC=4 # 最大並列数 # INT(CTRL-C)、TERM による終了処理 terminate() { trap '' TERM kill -TERM 0 exit "$1" } trap "terminate 130" INT trap "terminate 143" TERM # trap : CONT # 並列で実行される処理 fu
Python Software Foundationのステアリングカウンシル（Steering Council）は、Pythonのグローバルインタプリタロック（Global Interpreter Lock）を解消する方向で開発を進めていくことを明らかにしました。 グローバルインタプリタロックとは？ グローバルインタプリタロックとは、その名前が示すとおりインタープリタ全体で1つのロックを持つことです。 これによりシングルスレッドのプログラムにおいては細かなロック制御が不要となって速度の向上がはかれる一方、マルチスレッドの平行性は制限されるという欠点があります。 また、スレッドセーフではないC言語などによるライブラリとの結合が容易となっています。 Pythonの標準実装であるCPythonでは、以前からグローバルインタプリタロックが採用されていました。 グローバルインタプリタロックを解消する
GoとRust - 並行処理編
GoとRustの変更処理を比較することで両者を深く理解する試みです。 詳しい内容やスライドでは省いたところをブログに書きました https://zenn.dev/nasa/articles/compare_rust_go_concurrency
GoogleがBigQueryを安価に提供できる理由は、Borgによる大規模分散コンテナ環境があるから いまから6年前の2014年、当時ようやくDockerコンテナが世の中に知られるようになってきた頃、Googleはすでに社内のすべてのソフトウェアをコンテナ化しており、毎週20億個ものコンテナをクラウド上で起動していると発表し、多くのエンジニアを驚かせました。 この大規模なコンテナの制御、すなわちオーケストレーションを行っていたのが同社内で「Borg」と呼ばれるソフトウェアです。 そしてKubernetesはこのBorgを基に、Googleがオープンソース化したコンテナオーケストレーションソフトウェアだとされています。 Borgの大規模分散コンテナ基盤でBigQueryが成立する このBorgによる大規模分散コンテナ基盤があるからこそ、BigQueryが安価に提供できるのだと、Google
Twitterで "green thread" という単語をたまたま見かけたので、知っていることをつぶやいたよ。 Green thread 言語のスレッドとOSのスレッドの関係 N:1 mapping 言語のスレッドの全てがひとつのOSのスレッドの上で実行されるもの。その代表が上記のJavaのgreen thread。 OSのシステムコールを呼ぶときには必ずnonblockingモードを使い、EAGAIN または EWOULDBLOCKが返ってきたときには他のスレッドの実行権に譲るようにする必要がある。うっかりシステムコールでブロックされてしまうと、全部のスレッドが巻き添えになって動けなくなる。 スレッドの生成やコンテキストの切り替えは軽い。しかし、マルチコアを生かすことができないため、シングルコアの環境でのみ使用される。 1:1 mapping OSのスレッドと言語のスレッドが1対1対応
Ruby の開発をしている技術部の笹田です。娘が自転車に乗り始め、まだ不安なためずっとついていなければならず、少し追っかけまわしただけで息切れがヤバい感じになっています。運動しないと。 ここ数年、Ruby で並列処理を気軽に書くための仕組みである Ractor を Ruby 3.0 で導入するという仕事を、クックパッドでの主務として行ってきました（クックパッドから、これ、と言われていたわけではなく、Ruby を前進させるというミッションの上で行ってきました）。 Ractor は、もともと Guild という名前で開発をはじめ、2020年の春頃、Ractor という名前に変更することにしました。いくつかの機会で発表しています。下記は、RubyKaigi での発表の記録です。 A proposal of new concurrency model for Ruby 3 - RubyKaigi
非同期プログラミング 非同期プログラミングについて、聞いたことのある人は多いと思います。例えば、フロントエンドで使われているJavaScriptはシングルスレッド言語で、メインスレッドをブロッキングさせないため、様々な関数は非同期処理になるよう実装されています。Node.jsもその性質を受け継ぎ、I/Oバウンドタスクに長けています。しかし、Pythonになると、並列・並行処理に対応しているため、ほとんどの人は自身のプロジェクトで非同期プログラミングを利用した経験がないでしょう。もちろん、Tornado、TwistedやGeventなどの非同期フレームワークが有名で使ったことのある人は少なくないですが、変わったエラーにぶつかった時はなかなか解決できないでしょう。 近年のPyConの傾向から見れば分かりますが、非同期プログラミングは間違いなくPythonエコシステムの次のトレンドになります。ま
非同期プログラミングについて、イメージだけを超速で掴むための記事を書きました。非同期プログラミングが全くわからない人、具体的には、「async await ってなに……？」「for 文で実行していくのと何が違うの……？」レベルの人を想定しています。 非同期プログラングって何？ 同期的じゃないプログラミングです。同期的ということは、プログラムが上から下に順々に実行されるということです。つまり、普通のプログラムはだいたい同期的です。言い換えれば、非同期プログラミングは順番が入れ替わる（可能性）のあるプログラムです。なぜそんなことをするかについては後述します。 ペペロンチーノを作りたい あなたはペペロンチーノを作りたいとします。以下のタスクが必要です。 パスタを茹でる（5 分） ニンニクを切る（1 分） ソースを作る（4 分）、ただしニンニクを切っている必要がある 盛り付けをする（0 分）、ただ
PEP 703 - 兼雑記
https://peps.python.org/pep-0703/ Python の GIL 外す話。これすごく楽しい読みものでした。参照カウントのところが一番人気だと思うのですが、他のところも色々良い。こういう、「んーこういうことするとこういう問題が起きない？」と思ったら次の章くらいでそれが説明される、みたいな読みものは大変好きです 参照カウント: オブジェクトっていうのは作ったスレッドが解放するというのがほとんどなんだから、その場合はロックをいらなくする、他に渡ったら普通の参照カウントぽくする、という話。 Swift に 2018 年に導入された 話らしい。他のスレッドに渡された後で DECREF すると他スレッド用の参照カウントが負になりうるのだけど、その時に queue に入れるということをして、ややこしいので、なんかこれ無しですむ方法はないのかなぁ……と Immortalize
現代の主なOSと言ったら、Mac OS，UNIX，Linux，Windowsなどがあります。これらのOSは「マルチタスク」機能をサポートしています。 マルチタスクとは？と思うかもしれませんが、例えばブラウザーを立ち上げて、音楽聴きながら、Wordでレポートを書くというシチュエーションでは、少なくとも3つのタスクが同時進行しています。そして、表のタスク以外に、裏ではOS関連の様々なタスクがこっそり動いています。 マルチコアのCPUで、マルチタスクが処理できるのは理解しやすいですが、シングルコアのCPUでもマルチタスクが可能です。OSはそれぞれのタスクを交替に実行しています。例えば、タスク1を0.01秒、タスク2を0.01秒、タスク3を0.01秒、タスク1を0.01秒......繰り返して実行していきます。CPUは速いので、ほぼ同時進行のように感じます。この交替実行のことをしばしば「並行処理（
OpenCVの新しい顔検出をブラウザでも試してみる
この記事はOpenCV Advent Calendar 2021の 23 日目の記事です。 はじめに 3 日目の記事で紹介されているように、OpenCV 4.5.4 では新しく顔検出/顔認識の API が実装されました。この記事ではこの顔検出 API をブラウザから呼んでみることにします。ブラウザから呼び出すにあたって、先にきちんとパフォーマンスを確認して使用する解像度を決めます。更に高速化のために SIMD とマルチスレッドを使った OpenCV の Wasm バイナリを作ります。その後、実用的な環境を想定して React のフロントエンドから呼び出すようにしてみます。ついでに WebRTC で実際に加工した画像が送信できることのデモまで行います。 OpenCV.js での新機能の扱い OpenCV.js で JavaScript から呼び出せる機能はホワイトリスト形式になっており、ビル
君たちの「並行」の理解は間違ってる
TL;DR 並行計算の理解を間違ってる人が多いので正したい 並行計算=同時に実行すること 並列計算≒同等のタスクを並行計算すること もうちょっとちゃんと書いたフォローアップ記事も合わせて、お時間が許すようであればお読みください。 状況 並列と並行 / 多言語からみるマルチコアの活かし方に見られるように並行(concurrent)とは「複数の処理を順番に実行すること」とする誤った記述を、この記事に限らずチラホラ目にします。 大事になことなので繰り返しますが、間違った記述を含んでいるのはこの記事だけに限りません。 そのような誤った記述を見かけるたびに「ああこの人も間違ってるのか」と諦観を抱くだけというのもあまりに非生産的なので、間違ってますよとポインタとして示せるように簡単な読み物にしたものがこの記事です。 事実 計算=computingの分野においては並行=concurrentと並列=par
並行プログラミング入門
複数のプログラムを同時に実行する「並行プログラミング」は、処理速度を飛躍的に向上させる手法で、タスク管理、プロセス管理、スレッド管理をはじめ、複雑な仕組みについての幅広い知識とテクニックが必要となります。本書はRustとアセンブリ、そして一部Cを用い、CPUのアトミック命令、グリーンスレッド、アクターモデル、π計算、ソフトウェア・トランザクショナルメモリ、async/awaitなど、並行プログラミングに関する理論的な背景から実装までをカバー。さらに、アセンブリ実装の理解を深めるため、AArch64とx86-64アーキテクチャの説明も付録として収録。一歩一歩、着実に理解できるように、その仕組みから順を追って詳しく説明します。GitHub上で公開されているソースコードを実際に動かしながら、並行プログラミングの知識と理解を深めることができます。 関連ファイル サンプルコード 正誤表 ここで紹介す
この記事は、Merpay Tech Openness Month 2020 の17日目の記事です。 こんにちは。メルペイのSREの駒崎（@komattaka）です。 暑かったり台風だったりと大変な日々が続いていますが、ご自愛ください。 目次 対象読者 得られるもの 説明しないこと はじめに CronJobの仕組 そもそもCronJobとは何か パラメータの解説 CronJobが作成される流れ メルペイでは何に困っていた？ suspend: trueにしていたCronJobがfalseにした後もJobを生成しない (GKE特有) NodeがCluster Autoscalerによって停止されると、そのNodeで稼働していたJob(Pod)のEvictをCronJobが正常終了したと誤解しconcurrencyPolicy: Forbid(Replace)なのに並列稼働した ユースケース別に設
「ビルトインモジュールが色々あってぜんぜん分からない。俺達は雰囲気で並列処理を使っている」という状態だったので、良くないと思ってPythonの並列処理と並行処理をしっかり調べてみました。 少し長めです。細かいところまで把握するためのもので、仕事などの都合でさくっと調べて使いたい方は別の記事をご確認ください。 使った環境 Python 3.6.1 :: Anaconda 4.4.0 (64-bit) Ubuntu Jupyter notebook（一部マジックコマンドなども利用しています） ※Windowsの場合、マルチプロセスなどで直接Jupyter上で動いてくれない（.pyファイルを経由すると動く）などのケースがあります。 参考 : Jupyter notebook never finishes processing using multiprocessing (Python 3) 並行
はじめに C言語でコルーチンを扱う方法は色々ありますが、専用の命令を専用の記述方法で実装しなければならなかったりなど、あまりとっつきやすいものではありませんでした。 今日 X/Twitter のタイムラインで見付けた neco はまさにそんな悩みを解消できる物でした。 neco とは neco はコルーチンを使った非同期 I/O ライブラリです。 コルーチン: 開始、スリープ、一時停止、再開、移譲、および結合。 同期: チャネル、ジェネレータ、ミューテックス、条件変数、および待機グループ。 デッドラインとキャンセルのサポート。 ファイルディスクリプタを使った Posix フレンドリーなインターフェース。 ネットワーク、シグナル、ランダムデータ、ストリーム、およびバッファ付き I/O の追加 API。 公正かつ決定論的なスケジューラを備えた軽量ランタイム。 高速なユーザースペースのコンテキス
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リレーショナルデータベースシステムを趣味で開発している者です。 現在、開発中のシステムを並行トランザクションへ対応させることを検討しており、どのような手法があるのか調べたところ、SS2PLもしくはS2PLという手法が私と同じように自作をされている方々の中では多く採用されているようだと分かりました。 一方で、PostgreSQLやMySQLなどのプロダクションレベルで利用されているシステムではMVCCと呼ばれる手法が採用されているということも分かりました。 きっと後者の方が多くの場合で高いスループットが得ら
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