openmp/merge/sort.c

   1 /* implementation of parallel merge sort */
   2 #include <stdio.h>
   3 #include <omp.h>
   4 #include <stdlib.h>
   5 #include <unistd.h>
   6 #include "numlist.h"
   7
   8 #define ATYPE int
   9
  10 void printlist(char * message, ATYPE * ptr, int len);
  11 int rank(int elem, ATYPE * list, int len);
  12 /* merge(a,n,b,m,c): merges a of size n and b of size m into c */
  13 void merge(int ti, ATYPE * a, int n, ATYPE * b, int m, ATYPE * c);
  14
  15 int main ( int argc, char ** argv) {
  16         int n = LISTSIZE, m = LISTSIZE;
  17         int p = 1;
  18         int opt, i;
  19         int a_len, b_len, b_len_end, b_len_begin;
  20         ATYPE * c;
  21         double startTime, endTime;
  22
  23         while ((opt = getopt(argc, argv, "t:")) != -1) {
  24                 switch (opt) {
  25                         case 't':
  26                                 p = atoi(optarg);
  27                                 break;
  28                         default: /* '?' */
  29                                 fprintf(stderr, "Usage: %s [-t threads]\n", argv[0]);
  30                                 exit(EXIT_FAILURE);
  31                 }
  32         }
  33
  34         //printf ("Maximal number of threads: %i\n", omp_get_max_threads());
  35         //printf ("----------------------------------\n");
  36
  37         c = (ATYPE *) malloc((LISTSIZE * 2 + 1) * (sizeof (ATYPE)));
  38         c[LISTSIZE*2] = -1;
  39
  40         //printlist("0 Sorted List A:", a);
  41         //printlist("0 Sorted List B:", b);
  42
  43         startTime = omp_get_wtime();
  44
  45         a_len = n/p;
  46         #pragma omp parallel for shared(a,b,c,n,m,p,a_len) private(i,b_len_begin,b_len_end,b_len)
  47         for (i = 0; i < p; i++) {
  48                 b_len_begin = rank(a[i*a_len], b, m);
  49                 b_len_end = rank(a[(i+1)*a_len], b, m);
  50                 if (b_len_begin < 0) {
  51                         printf ("Insert to end of list!\n");
  52                         b_len_begin = n;
  53                 }
  54                 if (b_len_end < 0) {
  55                         //printf ("Reached end of list!\n");
  56                         b_len_end = n;
  57                 }
  58                 b_len = b_len_end - b_len_begin;
  59                 //printf ("%i a_len: %i, b_len: %i (begin:%i ([%i]) -> end:%i [%i])\n", i+1, a_len, b_len, b_len_begin, b[b_len_begin], b_len_end, b[b_len_end]);
  60                 merge(  i+1,
  61                                 &a[i*a_len],
  62                                 a_len,
  63                                 &b[b_len_begin],
  64                                 b_len,
  65                                 &c[i*a_len+b_len_begin]);
  66         }
  67
  68         endTime = omp_get_wtime();
  69         printf("took %f seconds.\n", endTime-startTime);
  70
  71         //printlist("Sorted List:", c);
  72         free(c);
  73         return 0;
  74 }
  75
  76 void printlist(char * message, ATYPE * ptr, int len) {
  77         printf (message);
  78         while (len > 0) {
  79                 printf (" %i", *ptr);
  80                 ptr++; len--;
  81         }
  82         printf ("\n");
  83 }
  84
  85 int rank(ATYPE elem, ATYPE * list, int len) {
  86         int pos;
  87         int i = len;
  88
  89         pos = 0;
  90         if (elem == -1) { return -1; }
  91         while (i > 0) {
  92                 /*printf ("elem_list: %i %i\n", elem, *list);*/
  93                 if (elem <= *list) {
  94                         return pos;
  95                 }
  96                 list++;
  97                 pos++;
  98                 i--;
  99         }
 100         return len;
 101 }
 102
 103 void merge(int ti, ATYPE * a, int n, ATYPE * b, int m, int * c) {
 104         int sum;
 105         int i;
 106         /*printf ("sorting a:%i (%i) and b:%i (%i)\n", *a, n, *b, m);*/
 107         if (m<0) { m=0;}
 108         if (n<0) { n=0;}
 109         sum = n + m;
 110         //printf ("%i modifying %i (%i+%i) (c[%i]/0x%08x -> c[%i]/0x%08x)\n", ti, sum, n, m, 0, (unsigned int) &c, sum-1, ((unsigned int) &c)+sum);
 111         for (i = 0; i < sum; i++) {
 112                 // n+m == 0
 113                 if (n <= 0 && m <= 0) {
 114                         printf ("%i Calculation failed somehow...\n", ti);
 115                         return;
 116                 }
 117                 if (n <= 0) {
 118                         c[i] = *b++; m--;
 119                 } else {
 120                         if (m <= 0) {
 121                                 c[i] = *a++; n--;
 122                         } else {
 123                                 if (*a < *b) {
 124                                         c[i] = *a++; n--;
 125                                 } else {
 126                                         c[i] = *b++; m--;
 127                                 }
 128                         }
 129                 }
 130         }
 131         // printf ("merge done, n=%d, m=%d\n", n, m);
 132         return;
 133 }