A Lock-Free Implementation of Union-Find

Bc. Maroš Tkáčik

Bakalářská práce

Anotace:

Implementácia paralelných systémov je vysoko náročná disciplína siahajúca od archichektúry procesorov až po návrh algoritmov. Motivácia k implementácii k týchto systémov je znižovanie času potrebného k dokončeniu rôznych výpočtov. Implementovanie paralelného Union-Find môže byť užitočná lebo mnoho paralelných algorithmov využíva túto jednoduchú ale užitočnú dátovú štruktúru. V tejto práci implementujeme paralelnú Union-Find dátovú štruktúru Lock-Free a Blocking spôsobom, paralelné algoritmy na dekompozíciu na silne súvisle komponenty ktoré využívajú Union-Find dátovú štruktúru. Na konci tejto práce diskutujeme či sme boli úspešní v implementácii paralelných dátových štruktúr a algoritmov a aké zrýchlenie sme priniesli.

Abstract:

Implementing parallel systems is highly complex domain composed of many layers ranging from processor architecture to algorithm design. Motivation to implement such systems is to decrease needed time to complete various computations. Implementing parallel Union-Find might be useful because many parallel algorithms are based on this simple, yet powerful data structure. In this thesis we implement parallel Union-Find data structures in a Lock-Free and a Blocking manner, parallel algorithms for Strongly Connected Components graph decomposition which use Union-Find data structure. At the end of this thesis we discuss whether we were successful at implementing parallel data structures and algorithms and how much speedup do they bring.

Keywords

Union-Find, Lock-Free, SCC, Strongly Connected Components, Graph Decomposition, Parallel Implementation

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 28. 5. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 29. 6. 2018
• Vedoucí: RNDr. Petr Ročkai, Ph.D.
• Oponent: prof. RNDr. Ivana Černá, CSc.

Masarykova univerzita

Fakulta informatiky

Bakalářský studijní program / obor:
Informatika / Matematická informatika