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MATLAB Multithreading Overhead Problem
 

Kortus
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Beiträge: 2
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     Beitrag Verfasst am: 02.10.2018, 13:19     Titel: MATLAB Multithreading Overhead Problem
  Antworten mit Zitat      
Hi,
ich habe ein Problem mit meinem Versuchsaufbau. Ich habe ein Spektrometer, also ein Gerät das Messdaten aufnimmt und mir ausgibt. Das Gerät gibt durch den Befehl getData() nach 40ms Daten aus. Dieser Aufruf wird gelooped sodass ich durchgängig Daten bekomme. Ich möchte nun die 40ms nutzen um in dieser Zeitdauer auf den zuletzt aufgenommenen Daten Berechnungen auszuführen (ich habe pro Datensatz höchstens 50ms Zeit und das Aufnehmen der Daten frisst wenig Rechenkapazität). Dazu müsste das Aufnehmen der Daten in einen separaten Thread verfrachtet werden. In Pseudocode würde das so aussehen:

Code:

myData = getData();
while true
    new Thread: myData = getData();
    processData(myData); % hier werden auf den Daten des vorletzten
                                      %Schleifendurchlaufs Berechnungen durchgeführt
    wait for Thread to end
end
 


Ich habe versucht mit dem Befehl parfeval aus der Parallel Computing Toolbox das ganze zu lösen. Den Code habe ich mal vereinfacht hier aufgeschrieben:
Code:

 myData = randn(100) ;
 myData = myData(1:end,1);    
 
 p = gcp();
 
for i=1:20000
   
  tic;    
  f(1) = parfeval(p,@generateData, 1 );
  f(2) = parfeval(p,@processData, 1 , myData );
  myData = fetchOutputs( f(1) );
  norm1 = fetchOutputs( f(2) );
    disp(size(myData))
    disp(norm1)
  toc  
end    


function myData = generateData()
    pause(0.050);
    myData = randn(100) ;
    myData = myData(1:end,1);
end

function norm1 = processData(myData)
    pause(0.050);  
    norm1 = norm(myData);  
end


Das Problem besteht bei dem Overhead den Parfeval erzeugt. Bei sehr kurzen pause()-Zeiten um 50ms frisst parfeval alle Zeitersparnis durchs Multithreading auf.
Hat jemand zufällig eine Lösung parat oder hat etwas ähnliches gemacht?
Ich kann das Spektrometer auch durch C-Code ansprechen. Mex und pthread könnten also auch eine Alternative sein.
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Kortus
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Beiträge: 2
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     Beitrag Verfasst am: 12.10.2018, 11:15     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Ich habe nun selber eine Lösung gefunden. Da Matlab intern nur in einem einzigen Thread läuft müssen die Geräte wie Spektrometer entweder in einer neuen Matlab-Instanz ausgelesen werden oder per Java Interface oder Mex Funktionen in einem Thread, was voraussetzt dass man die Geräte in der jeweiligen Sprache ansprechen kann. Es gibt einen ganzen Haufen von Möglichkeiten den Hauptthread und den Auslese-Thread zu synchronisieren und Daten auszutauschen. Die mit Abstand einfachste Methode zwischen zwei Matlab-Instanzen Daten auszutauschen scheint mir
"Shared Memory" zu sein. Die zweite Matlab-Instanz kann man per Konsole starten sodass man nicht Matlabs GUI am Hacken hat:
C:\<a long path here>\matlab.exe" -nodisplay -nosplash -nodesktop -r "run('C:\<a long path here>\mfile.m');
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