频道栏目
读书频道 > 软件开发 > C++ > Visual C++并行编程实战:多核架构下分工与协作的设计模式
1.2.1 理解任务
2012-08-13 13:16:25     我来说两句
收藏   我要投稿
这本书所介绍的并行模式库(Parallel Patterns Library,PPL)实际上是一个模式化的C++模版库,而且作为Visual Studio 2010开发系统的一部分,它已经完全被内置到了这一版本的C++语言中。这意味着你可以像使...  立即去当当网订购
所谓任务(task),实质上是指一系列相互协作、共同完成某个较大操作的串行化操作序列。当我们设计一个并行程序的结构时,为任务找到一个合适的划分粒度,以便它能有效地利用硬件资源是一个十分重要的步骤。如果分得太精细,任务的管理成本将会成为程序的主要开销;而如果分得太粗糙,就可能会导致处理器的一些内核因无法分配到工作而被闲置,令程序失去了一些并行化的机会。一般情况下,任务应该分得尽可能大,确保它们彼此独立,并且让所有的内核都保持有效负荷。除了任务粒度之外,任务调度的方式也是一项不得不考虑的因素。要符合以上所有的目标,我们就必须在设计上做出一定权衡,而只有当我们对应用程序的算法和结构有了充分的认知,才能在分解问题过程中将任务划分得恰到好处。 
任务是串行化的工作单元,它们应该被分得尽可能大,在彼此独立的基础上,数量也要足以让所有内核保持有效负荷。 
为了让这些设计原则显得更具体一些,我们来看一个射线追踪程序实例。在这个应用中,射线追踪器(ray tracer)负责跟踪一个场景中的每条光线轨迹,并将这些轨迹合成一张轨迹图。在这个问题中,如果我们使用单个模拟射线本身作为这个并行计算的单位任务,粒度上是恰到好处的。如果任务粒度再小一些,比如将单个模拟器再进行分解,就只会增加程序的开销。因为模拟器的数量已经足以让所有内核保持有效负荷。而如果各个任务的持续时间差距过大,我们就需要划分出更多的任务来填补它们之间的空隙。 
记住,任务不等同于线程(thread),任务和线程在程序调度方面有着很大的不同。任务比线程拥有更多的潜在并行化概念。一个新的线程必然会增加应用程序的并发性,而一个新的任务只是增加了这种可能性,这种可能性只有当程序获得足够多的内核资源时才能实现。 
此外,将目标任务划分成这些大而少的子任务还有另一个优点,即较大的任务通常彼此间具有更多的独立性,拥有需要共享的局部变量和域的可能性也更小。然而,遗憾的是,在一些依赖于不稳定的、大型的对象图结构(object graph)注2的应用程序中,情况或许正好相反,这些程序中往往会存在一些拥有许多公开的类、方法以及属性的大型对象模型。这种情况下,任务越大,遇到意外的数据共享或其他副作用的可能性就越高。 
总而言之,你的最终目标是问题分解成各个独立的任务,确保它们之间没有数据共享,并且任务的数量足以让处理器的所有内核保持有效负荷。此外,当你考虑内核数量的时候,也应该把下一代硬件中可能拥有更多内核的因素考虑进去
您对本文章有什么意见或着疑问吗?请到论坛讨论您的关注和建议是我们前行的参考和动力  
上一篇:1.2 分解、协调、可扩展性共享
下一篇:1.2.2 协调任务
相关文章
图文推荐
排行
热门
最新书评
特别推荐

关于我们 | 联系我们 | 广告服务 | 投资合作 | 版权申明 | 在线帮助 | 网站地图 | 作品发布 | Vip技术培训 | 举报中心

版权所有: 红黑联盟--致力于做实用的IT技术学习网站