Основы объектно-ориентированного проектирования


Параллельная архитектура


Использование объявлений separate для ответа на важный вопрос "этот объект находится здесь или в другом месте?", оставляя возможности различных физических реализаций параллельности, предполагает двухуровневую архитектуру (рис. 12.4), аналогичную той, которая подходит и для механизмов графики (с библиотекой Vision, находящейся выше библиотек, специфических для разных платформ, см. лекцию 14).

На верхнем уровне этот механизм не зависит от платформы. Большая часть приложений, рассматриваемых в этой лекции, использует этот уровень. Для выполнения параллельного вычисления приложения просто используют механизм объявлений separate.

Двухуровневая архитектура механизма параллельности

Рис. 12.4.  Двухуровневая архитектура механизма параллельности

Внутренняя реализация будет опираться на некоторую конкретную параллельную архитектуру (на рис. 12.4 это нижний уровень). На рис. 12.4 показаны следующие возможности:

  • Реализация может использовать процессы, предоставляемые операционной системой. Каждый процессор связывается с некоторым процессом. Такое решение поддерживает распределенные вычисления: процесс сепаратного объекта может находиться как на удаленной машине, так и на локальной. Для нераспределенной обработки его преимущество в том, что процессы стабильны и хорошо известны, а недостаток - в том, что оно приводит к интенсивной загрузке ЦПУ, так как и создание нового процесса, и обмен информацией между процессами являются дорогими операциями.
  • Реализация может использовать потоки. Как уже отмечалось, потоки - это облегченная версия процессов, минимизирующая стоимость создания и переключения контекстов. Однако потоки должны располагаться на одной машине.
  • Возможна также реализация, использующая механизм распределения CORBA в качестве физического уровня для обмена объектами в сети.
  • Другими возможными механизмами являются ПВМ (PVM) (параллельная виртуальная машина - Parallel Virtual Machine), язык параллельного программирования Linda, потоки Java...

Как всегда, в случае двухуровневых архитектур соответствие между конструкциями верхнего уровня и реальным распределением на уровне платформы (описателем (handle) в терминах предыдущей лекции) в большинстве случаев устанавливается автоматически, так что разработчики приложений будут видеть только верхний уровень. Но при необходимости и готовности отказаться от платформенной независимости им также должны быть доступны механизмы нижнего уровня.




Начало  Назад  Вперед



Книжный магазин