Seite 2: Testumgebung

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Um sich einen aktuellen Überblick über die Umsetzung von Multithreading-basierten Anwendungen zu verschaffen, führten wir Countdown-Tests auf unterschiedlichen Computerarchitekturen durch (siehe Tabellen). Die Compiler stammen aus offiziellen Quellen: Die Python-Interpreter 11 und 12, die beide über den GIL verfügen, installierten wir über die Paketmanager der Distributionen Gentoo und Manjaro, wobei wir zur Ausführung der einzelnen Python-Module, diese lediglich um eine Main-Methode ergänzen.

Zudem installierten wir auf beiden PCs die Java Runtime-Umgebung (JRE) von Liberica, wobei unter Gentoo die Version 20.0.2 und bei Manjaro die Version 17.0.9 zum Einsatz kam. Aufgrund der plattformunabhängigen Eigenschaft von Java wurden die auf Java laufenden Programme lediglich auf dem Intel-Computer kompiliert. Für die Java-Tests erstellten wir ein Kommandozeilentool mit Picocli, um damit alle drei Testrunden auszuführen. Danach erfolgte die Kompilierung mit dem Maven-Plugins Really-executable-jar, sodass sich das Java-Benchmark-Tool ähnlich wie ein Bash-Skript auf der Konsole ausführen ließ (Abbildung 3).

Zur Kompilierung des Haskell-Benchmark-Tools kam auf beiden PCs Stack zum Einsatz, wobei dem GHC-Compiler (Version 9.6.3) weitere Argumente übergeben wurden, um Multithreading zu aktivieren. Hierfür verwendeten wir die Option -threaded, um das Haskell-Benchmark-Tool mit der Threaded-Laufzeitbibibliothek zu verknüpfen. Zusätzlich optimierte das Argument -O2 das Haskell-Benchmark-Tool weiter, indem es das Tool verkleinerte. Dadurch dass sich die Python-Programme, das Java-Benchmarktool sowie das Haskell-Benchmarktool auf der Konsole aufrufen ließen, konnten wir alle Benchmarks mit nur einem Tool, Hyperfine, durchführen (Abbildung 4). In unserer Umgebung führten wir insgesamt 18 Tests verteilt auf beiden Rechnern aus.

Spezifikation Testcomputer #1: PC mit ATX-Miditower
CPU	Intel Core i7 870 @ 2.93GHz (8 Kerne / 16 Threads)
Mainboard	Asus P7P55D Pro
Chipsatz	Intel P55 Express
RAM	16 GByte
Festplatte	500 GByte Seagate ST3500418AS
Grafik	GeForce GT 1030
Audio	ASUS XONAR SOUND CARD
Netzwerkkarte	Realtek 8112L Gigabit LAN
Router	TP-Link TL-MR6500v (10/100 Mbps LAN Ports)
Betriebssystem	Gentoo
Kernel	6.4.8-gentoo-x86_64
Desktop-Umgebung	Xfce4 4.18
Display Server	X Server 1.21
Grafikkartentreiber	NVIDIA 535.86.05
Dateisystem	Ext4
Monitorauflösung	1920x1080
Python-Interpreter	3.12.1
JRE‍	Liberica 20.0.2
GHC-Compiler‍	9.6.3

Spezifikation Testcomputer #2: Einplatinenrechner
CPU	ARM Cortex-A72 @ 1.5GHz (4 Kerne / 4 Threads)
Raspberry Pi	Raspberry Pi 4 Model B
RAM	8 GByte
Festplatte	Kingston Canvas Select Mikro-SD-Karte 128 GByte
Grafik	VideoCore VI @ 500 MHz (GPU 128 MByte)
Audio	Waveshare WM8960
Netzwerkkarte	Gigabit LAN
Router	TP-Link TL-MR6500v (10/100 Mbps LAN Ports)
Betriebssystem	Manjaro
Kernel	6.1.69-1-MANJARO-RPI4 (AARCH64)
Desktop-Umgebung	Mate
Display Server	X Server 1.21
Grafikkartentreiber	MESA 25.2
Dateisystem	Ext4
Monitorauflösung	1920x1080
Python-Interpreter	3.11.6
JRE‍	Liberica 17.0.9
GHC-Compiler‍	9.6.3