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Files di grandi dimensioni su Windows Server 2008 R2 64Bit

Marco Mastrodonato — Thu, 21 Apr 2011 14:57:57 +0000

Nel precedente articolo ho esaminato la semplice lettura e scrittura di tre files con dimensioni da 330Mb a 2,6Gb, su un normalissimo PC con Windows XP. Ora vediamo cosa cambia su un server virtuale, sistema produttivo che coinvolge un numero di aziende sempre più ampio.

I linguaggi in esame sono i seguenti:

Ruby 1.8.6 p383 (2009-08-04) [i386-mingw32]
Ruby 1.8.7 p334 (2011-02-18) [i386-mingw32]
Ruby 1.9.2 p180 (2011-02-18) [i386-mingw32]
jruby 1.6.1 (ruby-1.8.7-p330) (2011-04-12) (Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM 1.6.0_23) [Windows Server 2008 R2-amd64-java]
IronRuby 1.1.3.0 (ruby-1.9.2) on .NET 4.0.30319.225
Python 2.7.1 32bit
Python 2.7.1 64bit
Python 3.2.0 32bit
Python 3.2.0 64bit
Php 5.3.6 vc9 unsafe thread
Lua 5.1.4 40
C# 32bit on .NET 2.0.50727.4927
C# 64bit on .NET 2.0.50727.4927
C# 32bit on .NET 4.0.30319.1
C# 64bit on .NET 4.0.30319.1

Solo python fornisce pacchetti di installazione x64 e ne ho approfittato per confrontarli con le versioni a 32 bit. Probabilmente le differenze si noteranno con operazioni matematiche rispetto la sezione IO ma questo apre la strada alla prossima comparazione.

La versione di ruby 1.8.6 è una mingw32 e non mswin32 come nel precedente test. IronRuby invece è l’ultima 1.1.3 che abbraccia il supporto a ruby 1.9.2 e non 1.8.6 come la versione del precedente test con cui, comunque, condivide lo stesso framework .net e la stessa sezione IO.
Questa volta ho anche aggiunto C# nella comparazione, ho compilato quattro versioni differenziando per piattaforma, x86 e x64, ed anche per framework, 3.5 e 4. Il framework .net 3.5 utilizza lo stesso CLR del 2.0.

Una nota di merito a IronRuby, il primo della classe che è persino davanti a C#, linguaggio compilato e con cui condivide molto. E’ vero che questo test non richiede potenza computazionale particolarmente elevata ma è certamente un risultato curioso.

Un riepilogo anche sul consumo della memoria:

Lua 5.1.4	0,7mb
Php 5.3.6	2,2mb
Python 2.7.1 32bit	2,5mb
Python 3.2.0 32bit	3,7mb
Python 2.7.1 64bit	4mb
Python 3.2.0 64bit	5,5mb
Ruby 1.9.2p180	4-6mb
Ruby 1.8.6p383	4-9mb
Ruby 1.8.7p334	4-9mb
C# 32bit on .NET 2.0.50727.4927	7mb
C# 32bit on .NET 4.0.30319.1	7mb
C# 64bit on .NET 2.0.50727.4927	9mb
C# 64bit on .NET 4.0.30319.1	9mb
IronRuby 1.1.3.0 on .NET 4.0.30319.225	11mb
jruby 1.6.1 (JVM 64-Bit Server 1.6.0_23)	jruby 1mb + java 200mb

Questo è il codice C# che ho compilato con Visual Studio 2010:

using System;
using System.IO;
 
namespace Split
{
    class Program
    {
 
        /// 
        /// To split a file into n output files
        /// 
        /// Filename and records number to split
        static void Main(string[] args)
        {
            string strInput = args[0];
            string strOutput = "out_{0:000}.txt";
            Int32 nrec_to_split = Convert.ToInt32(args[1]);
 
            DateTime t1 = DateTime.Now;
            Console.WriteLine("C# {1} Started at {0:R}, please wait...", t1, System.Environment.Version);
 
 
            StreamReader sr;
            StreamWriter sw = null;
            sr = new StreamReader(strInput);
            Int16 nsplit = 0;
            Int64 nrec = 0;
            while (sr.Peek() >= 0)
            {
                if (nrec % nrec_to_split == 0)
                {
                    ++nsplit;
                    if (sw != null) sw.Close();
                    sw = new StreamWriter(String.Format(strOutput, nsplit));
                }
                sw.WriteLine(sr.ReadLine());
                ++nrec;
            }
 
            Console.WriteLine("Ended at {0:R}, please wait...", DateTime.Now);
            Console.WriteLine("Elapsed time {0}", DateTime.Now - t1);
        }
 
    }
}

Ruby, Python, Php e Lua in comparazione con files di grandi dimensioni

Marco Mastrodonato — Tue, 19 Apr 2011 08:55:44 +0000

Vediamo come si comporta la sezione IO di alcuni tra i più popolari linguaggi script. L’esercizio consiste nel leggere sequenzialmente un grosso file di input e dividerlo in files più piccoli, in termini pratici, splittarlo.

I linguaggi in esame sono:
Ruby 1.8.6 p287 (2008-08-11) [i386-mswin32]
Ruby 1.8.7 p334 (2011-02-18) [i386-mingw32]
Ruby 1.9.2 p180 (2011-02-18) [i386-mingw32]
jruby 1.5.1 (ruby 1.8.7 patch 249) (Java HotSpot(TM) Client VM 1.6.0_14) [x86-java]
jruby 1.5.1 (ruby 1.8.7 patch 249) (Java HotSpot(TM) Client VM 1.6.0_24) [x86-java]
jruby 1.6.1 (ruby-1.8.7-p330) (Java HotSpot(TM) Client VM 1.6.0_24) [Windows XP-x86-java]
IronRuby 1.1.0.0 on .NET 4.0.30319.225
Python 2.6.2
Python 2.7.1
Python 3.2.0
Php 5.3.6 vc9 unsafe thread
Lua 5.1.4 40

Iniziamo col creare i tre files di input necessari per il test:
ruby new.rb input1.txt 185000 1799 => 330Mb
ruby new.rb input2.txt 500000 1799 => 880Mb
ruby new.rb input3.txt 1500000 1799 => 2,6Gb

Il test l’ho eseguito su un PC con cpu Intel E7300 Core2 Duo 2,66Ghz Ram 3,25Gb con Windows XP Professional 32bit, Hard Disk ST3250310AS Barracuda 7200.10 SATA 3.0Gb/s da 250Gb.

Prossimamente lo eseguirò anche su un Server Windows 2008 R2 64bit su VMWare Xeon X7460 Dual Core a 2,66Ghz e 2Gb di ram con dischi SCSI.

Prima e dopo aver creato i tre files di input ho deframmentato il disco. Se i tempi sono incostanti significa che il disco deve essere deframmentato o c’è qualcosa che rallenta il sistema come ad esempio l’antivirus che deve essere disabilitato.

Per ogni file ho eseguito sei elaborazioni e considerando le scarse prestazioni IO del sistema, ho scartato le tre peggiori. Naturalmente, prima di ogni test ho eliminato i files di output.

I grafici parlano da soli.
L’unico commento che posso fare riguarda la versione 1.9.2 di ruby che ha evidenti problemi di IO e questi risultati non sono in linea con le performance generali di questo linguaggio che, come ho potuto rilevare da altri precedenti test, sono invece molto buone.

Questi sono gli script che ho scritto per l’occasione:

# Written by Marco Mastrodonato on 19/04/2011
# Script to split a file into n output files
# Example:
# ruby split.rb par1 par2
# par1 => name [default => input1.txt]
# par2 => record number that determines the number of output files [default => 1650]
 
strinput = ARGV[0] || 'input1.txt'
nrec_to_split = ARGV[1] ? ARGV[1].to_i : 1650
 
unless File.exists? strinput
	puts "File #{strinput} doesn't exists!" 
	exit 1
end
 
stroutput = "out_%03d.txt"
 
t1= Time.now
puts "Ruby #{RUBY_VERSION} #{strinput} started at #{t1}, wait please..."
 
File.open(strinput, "r") do |f|
	nsplit = 0
	nrec = 0
	fileoutput = nil
 
	while line = f.gets
		if nrec % nrec_to_split == 0
			nsplit += 1
			fileoutput.close if fileoutput
			fileoutput = File.open(stroutput % nsplit, 'w')
		end
		fileoutput.write line
		nrec += 1
	end
 
	fileoutput.close if fileoutput
end
 
puts "Ended at #{Time.now}"
puts "Elapsed time #{Time.now - t1}"
exit 0

# Written by Marco Mastrodonato on 19/04/2011
# Script to split a file into n output files
# Example:
# python split.py par1 par2
# par1 => name [default => input1.txt]
# par2 => record number that determines the number of output files [default => 1650]
 
from time import time, gmtime, strftime
import sys
 
try:
	strinput = sys.argv[1]
except:
	strinput = 'input1.txt'
 
stroutput = "out_%03d.txt"
 
try:
	nrec_to_split = int(sys.argv[2])
except:
	nrec_to_split = 1650
 
t1 = time()
print(sys.version)
print(strftime("Started at %a, %d %b %Y %H:%M:%S +0000, wait please...", gmtime()))
 
nrec = 0
nsplit = 0
 
fileinput = open(strinput, "r")
for line in fileinput:
	if nrec % nrec_to_split == 0:
		try:
			fileoutput.close()
		except NameError:
			fileoutput = None
		nsplit += 1
		fileoutput = open(stroutput %nsplit , "w")
	fileoutput.write(line)
	nrec += 1    
fileoutput.close()
fileinput.close()
 
print(strftime("Ended at %a, %d %b %Y %H:%M:%S +0000", gmtime()))
print("Elapsed time %f" %(time() - t1))


// Written by Marco Mastrodonato on 19/04/2011
// Script to split a file into n output files
// Example:
// php split.php par1 par2
// par1 => name [default => input1.txt]
// par2 => record number that determines the number of output files [default => 1650]
 
$strinput = isset($argv[1]) ? $argv[1] : 'input1.txt';
$nrec_to_split = isset($argv[2]) ? $argv[2] : 1650;
$stroutput = 'out_%03d.txt';
 
$t1 = microtime_float();
echo "Php ".phpversion()." started at ".date('D, d M Y H:i:s T').", wait please...\n";
 
$nsplit = 0;
$nrec = 0;
$fileinput=fopen($strinput,"r");
 
while(!feof($fileinput)) {
	if ($nrec % $nrec_to_split == 0) {
		++$nsplit;
		if (isset($fileoutput)) fclose($fileoutput);
		$fileoutput = fopen(sprintf($stroutput, $nsplit), 'w');
	}
	$buffer = fgets($fileinput);
	fwrite($fileoutput, $buffer);
	++$nrec;
}
 
fclose ($fileinput);
 
echo "Ended at ".date('D, d M Y H:i:s T')."\n"; 
echo "Elapsed time ".(microtime_float() - $t1)."\n";
 
 
function microtime_float() {
	list($usec, $sec) = explode(" ", microtime());
	return ((float)$usec + (float)$sec);
}
 
?>

--[[
Written by Marco Mastrodonato on 19/04/2011
Script to split a file into n output files
Example:
lua split.lua par1 par2
par1 => name [default => input1.txt]
par2 => record number that determines the number of output files [default => 1650]
--]]
strinput = arg and arg[1] or "input1.txt"
stroutput = "out_%03d.txt"
nrec_to_split = arg and arg[2] and tonumber(arg[2]) or 1650
 
local t1 = os.clock()
print(_VERSION .. " started at " .. os.date("%a, %d %b %Y %H:%M:%S +0000"))
 
nsplit = 0
nrec = 0
for line in io.lines(strinput) do
  if nrec % nrec_to_split == 0 then
    if fileOut ~= nil then io.close(fileOut) end
    nsplit = nsplit + 1
    fileOut = io.open(string.format(stroutput, nsplit) , 'w')
  end
  fileOut:write (line .. '\n')
  nrec = nrec + 1
end
 
io.close(fileOut)
 
print("Ended at " .. os.date("%a, %d %b %Y %H:%M:%S +0000"))
print(string.format("Elapsed time: %.2f\n", os.clock() - t1))

Per creare i files ho usato questo semplice script ruby:

# Example:
# ruby new.rb [NOME] [LINES] [RECORD SIZE]
 
stroutput = ARGV[0] || 'input1.txt'
num = ARGV[1] ? ARGV[1].to_i : 185000
size = ARGV[2] ? ARGV[2].to_i : 1799
 
if File.exists? stroutput
	puts "File #{stroutput} already exists!" 
	exit 1
end
 
t1= Time.now
puts "Ruby #{RUBY_VERSION} #{stroutput} started at #{t1}, wait please..."
 
line = "*" * size
 
File.open(stroutput, "w") do |f|
	num.times do
		f.puts line
	end
end
 
puts "Ended at #{Time.now}"
puts "Elapsed time #{Time.now - t1}"
exit 0

Comparazione linguaggi script per la geometria frattale

Marco Mastrodonato — Sat, 22 Aug 2009 23:38:24 +0000

In questo articolo metterò a confronto le ultime incarnazioni di ruby, con le ultime di python, groovy, php, lua, perl e anche java, per avere un metro di paragone con un linguaggio precompilato. Vedremo, infatti, come si comportano i linguaggi di script applicati alla geometria frattale, più precisamente un algoritmo della famiglia di Mandelbrot.
Navigando, ho trovato un confronto molto interessante ma un pò datato, risale a più di due anni fa. Da allora sono cambiate un pò di cose e ne ho approfittato per fare un aggiornamento anche se non includerò tutti quei linguaggi molti dei quali semi sconosciuti. Questa è l’occasione per mettere a confronto ruby e python anche nelle loro versioni java e .net, un intenzione che avevo già da un pò di tempo.

Usare un frattale come benchmark è oltretutto comodo: se un tentativo di ottimizzazione non va a buon fine se ne ha subito l’evidenza ed essendo disegnato in tempo reale, si riesce a percepire la velocità di esecuzione. Il frattale è disegnato in ascii anche perchè l’utilizzo di librerie esterne ne avrebbe drogato l’esito.

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Questi sono i dati del sistema:
Dell Inspiron 9400, Centrino Duo, T7200 @ 2Ghz 4Mb Cache L1, Ram 2Gb @ 667Mhz
Windows XP pro SP3
Java 6 update 15
Microsoft .NET 3.5 SP1

Questi sono i risultati prestazionali ottenuti da una media di cinque rilevazioni catturate dopo qualche tentativo (non mi sono fidato dello startup delle VM):

Linguaggio      Tempo (in secondi)  n più lento di java
_____________________________________________________________
Java 6 update 15    0,153
Lua 5.1.4           0,815	           5x
Php 5.3.0           2,083	          14x
Python 2.6.2        2,269 	          15x
Python 3.1.1        1,566 	          10x
Jython 2.5.0        2,850 	          19x
Jruby 1.3.1         2,466 	          16x
Groovy 1.6.3        6,491 	          42x
Ruby 1.9.1 p129	    2,688 	          18x
Ruby 1.8.6 p368	    6,863 	          45x
Ruby 1.8.6 p111	    9,709 	          63x
IronRuby 0.9.0	    6,038 	          39x
IronPyhon 2.0.2     0,978 	           6x
Perl 5.10.0         2,722 	          18x

Questo è il grafico, naturalmente valori più bassi indicano una prestazione migliore

Questi sono gli script usati per generare il frattale, andavano benissimo quelli di Erik Wrenholt, mi sono limitato a qualche semplice modifica per far funzionare python 3.1 o per migliorare lievemente la già ottima leggibilità in ruby e lua.

Java

// by Erik Wrenholt
import java.util.*;
 
class Bench1
{  
	static int BAILOUT = 16;
	static int MAX_ITERATIONS = 1000;
 
	private static int iterate(float x, float y)
	{
		float cr = y-0.5f;
		float ci = x;
		float zi = 0.0f;
		float zr = 0.0f;
		int i = 0;
		while (true) {
			i++;
			float temp = zr * zi;
			float zr2 = zr * zr;
			float zi2 = zi * zi;
			zr = zr2 - zi2 + cr;
			zi = temp + temp + ci;
			if (zi2 + zr2 > BAILOUT)
				return i;
			if (i > MAX_ITERATIONS)
				return 0;
		}
	}
 
	public static void main(String args[])
	{
		Date d1 = new Date();
		int x,y;
		for (y = -39; y < 39; y++) {
			System.out.print("\n");
			for (x = -39; x < 39; x++) {
				if (iterate(x/40.0f,y/40.0f) == 0) 
					System.out.print("*");
				else
					System.out.print(" ");
			}
		}
		Date d2 = new Date();
		long diff = d2.getTime() - d1.getTime();
		System.out.println("\nJava Elapsed " + diff/1000.0f);
 
	}
}

Lua

-- By Erik Wrenholt
 
local BAILOUT = 16
local MAX_ITERATIONS = 1000
 
function iterate(x,y)
 
  local cr = y-0.5
  local ci = x
  local zi = 0.0
  local zr = 0.0
  local i = 0
 
  while 1 do
    i = i+1
    local temp = zr * zi
    local zr2 = zr*zr
    local zi2 = zi*zi
    zr = zr2-zi2+cr
    zi = temp+temp+ci
    if (zi2+zr2 > BAILOUT) then
      return i
    end
    if (i > MAX_ITERATIONS) then
      return 0
    end
  end
end
 
function bench1()
  local t = os.clock()
  for y = -39, 38 do
    for x = -39, 38 do
    if (iterate(x/40.0, y/40) == 0) then io.write("*") else io.write(" ") end
    end
    io.write("\n")
  end
  io.write(string.format("Time Elapsed %.3fn", os.clock() - t))
end
 
bench1()

Php


define("BAILOUT",16);
define("MAX_ITERATIONS",1000);
 
class Bench1
{
 
	function Bench1()
	{
		$d1 = microtime(1);
		for ($y = -39; $y < 39; $y++) {
			echo("\n");
			for ($x = -39; $x < 39; $x++) {
				if ($this->iterate($x/40.0,$y/40.0) == 0) 
					echo("*");
				else
					echo(" ");
			}
		}
		$d2 = microtime(1);
		$diff = $d2 - $d1;
		printf("\nPHP Elapsed %0.3f", $diff);
	}
 
	function iterate($x,$y)
	{
		$cr = $y-0.5;
		$ci = $x;
		$zi = 0.0;
		$zr = 0.0;
		$i = 0;
		while (true) {
			$i++;
			$temp = $zr * $zi;
			$zr2 = $zr * $zr;
			$zi2 = $zi * $zi;
			$zr = $zr2 - $zi2 + $cr;
			$zi = $temp + $temp + $ci;
			if ($zi2 + $zr2 > BAILOUT)
				return $i;
			if ($i > MAX_ITERATIONS)
				return 0;
		}
	}
}
 
new Bench1();
?>

Python

import sys, time
stdout = sys.stdout
 
BAILOUT = 16
MAX_ITERATIONS = 1000
 
class Bench1:
  def __init__(self):
    print ('Rendering...')
    for y in range(-39, 39):
      stdout.write('n')
      for x in range(-39, 39):
        i = self.start(x/40.0, y/40.0)
 
        if i == 0:
          stdout.write('*')
        else:
          stdout.write(' ')
 
  def start(self, x, y):
    cr = y - 0.5
    ci = x
    zi = zr = 0.0
    i = 0
 
    while True:
      i += 1
      temp = zr * zi
      zr2 = zr * zr
      zi2 = zi * zi
      zr = zr2 - zi2 + cr
      zi = temp + temp + ci
 
      if zi2 + zr2 > BAILOUT:
        return i
      if i > MAX_ITERATIONS:
        return 0
 
t = time.time()
Bench1()
print ('\nPython Elapsed %.3f' % (time.time() - t))

Groovy

//Created By Marco Mastrodonato 22/09/2009
 
class Bench1{
    public int BAILOUT = 16
    public int MAX_ITERATIONS = 1000
 
    def Bench1(){
        println("Rendering...")
        for (y in -39..39){
            println("")
            for (x in -39..39){
                if (iterate(x/40.0, y/40.0) == 0){
                    print("*")
                } else {
                    print(" ")
                }
            }
        }
    }
 
    def iterate(x,y){
        float cr = y-0.5
        float ci = x
        float zi = 0.0
        float zr = 0.0
        def i = 0
        while(1){
            i += 1
            float temp = zr * zi
            float zr2 = zr * zr
            float zi2 = zi * zi
            zr = zr2 - zi2 + cr
            zi = temp + temp + ci
            if (zi2 + zr2 > BAILOUT){ 
                return i
            }
            if (i > MAX_ITERATIONS){ 
                return 0
            } 
        }
    }
 
}
 
time1 = new Date().time
new Bench1()
time2 = new Date().time
float elapsed = (time2 - time1)/1000
println("\nGroovy Elapsed ${elapsed}")

Ruby

BAILOUT = 16
MAX_ITERATIONS = 1000
 
class Bench1
 
  def initialize
    puts "Rendering..."
    for y in -39..39
      print "\n"
      for x in -39..39
        i = iterate x/40.0, y/40.0
        if i == 0 then print "*" else print " " end
      end
    end
  end
 
  def iterate(x,y)
    cr = y-0.5
    ci = x
    zi = zr = 0.0
    i = 0
    while true
      i += 1
      temp = zr * zi
      zr2 = zr * zr
      zi2 = zi * zi
      zr = zr2 - zi2 + cr
      zi = temp + temp + ci
      return i if zi2 + zr2 > BAILOUT
      return 0 if i > MAX_ITERATIONS
    end
  end
end
 
time = Time.now
Bench1.new
puts "\nRuby Elapsed %.3f" % (Time.now - time)

Perl

# Ported from C to Perl by Anders Bergh 
 
$BAILOUT=16;
$MAX_ITERATIONS=1000;
 
$begin = time();
 
sub mandelbrot {
       local $x = $_[0];
       local $y = $_[1];
 
       local $cr = $y - 0.5;
       local $ci = $x;
       local $zi = 0.0;
       local $zr = 0.0;
       local $i = 0;
 
       while (1)
       {
               $i = $i + 1;
               local $temp = $zr * $zi;
               local $zr2 = $zr * $zr;
               local $zi2 = $zi * $zi;
               $zr = $zr2 - $zi2 + $cr;
               $zi = $temp + $temp + $ci;
               if ($zi2 + $zr2 > $BAILOUT)
               {
                       return $i;
               }
               if ($i > $MAX_ITERATIONS)
               {
                       return 0;
               }
       }
}
 
for ($y = -39; $y < 39; $y++)
{
       print("\n");
       for ($x = -39; $x < 39; $x++)
       {
               $i = mandelbrot($x/40.0, $y/40.0);
               if ($i == 0)
               {
                       print("*");
               }
               else
               {
                       print(" ");
               }
       }
}
print("\n");
 
$end = time() - $begin;
 
printf ("Perl Elapsed %.3fn",$end);

Commenti:

La velocità di Lua è ormai nota, solamente 5 volte più lento rispetto al codice java compilato, il miglior risultato. La sua semplicità è la sua forza, forse è proprio questo che lo rende così veloce? E’ stato adottato dalla Blizzard all’interno del gioco World of Warcraft e se l’hanno fatto loro un motivo ci sarà. Non è ad oggetti o meglio, nativamente non li supporta anche se c’è il progetto LOOP che lo estende a questo modello di programmazione.
Php e Perl non hanno bisogno di commenti.
Tra le versioni C di Ruby e Python è chiaramente avanti quest’ultimo. Il paragone equo sarebbe la Rb1.8.6 con la Py2.6.2 e la Rb1.9.1 con la Py3.1.1.
La sfida tra le versioni che sfruttalo la Java VM: Groovy, Jython e JRuby, vede in vantaggio quest’ultimo. Groovy è molto indietro come prestazioni ma il dubbio più grosso che ho è: ma a chi è destinato? Come sintassi non è male ma ruby è ancora più scorrevole e poi ha quel rake che è tanto comodo per tante cose.
Le versioni ruby e python per .Net vede incredibilmente avanti IronPython! Ma che gli hanno messo dentro, la dinamite? Sarà molto interessante esaminare il nuovo framework MVC di ASP.NET da poco arrivato alla versione 1 e che sarà incluso nel framework .Net 4, esistono progetti sia per IronRuby che per IronPython.
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