Βασικες αρχες παραλληλου προγραμματισμου .... lesson 101 .....
Ας πουμε οτι θελουμε να κανουμε μια προσθεση, μια αφαιρεση, εναν πολλαπλασιασμο και μια διαιρεση (δηλαδη
4 αριθμητικες πραξεις). Στον κλασσικο προγραμματισμο, πρωτα θα τελεστει η προσθεση, ΜΕΤΑ η αφαιρεση,
ΜΕΤΑ ο πολλαπλασιασμος και ΜΕΤΑ η διαιρεση. ΣΕ ΣΕΙΡΑ .... !
Στον παραλληλο προγραμματισμο .... οι πραξεις θα εκτελεστουν ταυτοχρονα απο 4 υπολογιστικες μοναδες (CPUs)
που ενδεχεται να βρισκονται στο ιδιο chip (η σε 2 η 4 διαφορετικα chip) οποτε θα εκτεστουν στο 1/4 του χρονου
που θα χρειαστει η κλασσικη μεθοδος (σειραϊκη). Τ-ε-ρ-α-σ-τ-ι-ο το ωφελος !!!! Πιστευω οτι γινεται αντιληπτο οτι
στην ιδια συχνοτητα CPU εχεις τετραπλασια αποδοση (ταχυτητα). Χωρις να αλλαξεις τιποτε αλλο (σε αρχιτεκτονικη
η συχνοτητα λειτουργιας).
Τι γινεται ομως .... με το ΠΟΙΟΣ και ΠΟΤΕ αποφασιζει ποιος κωδικας θα "σπασει" σε μικροτερους. Ολες οι πραξεις
δεν ειναι το ιδιο δυσκολες για μια CPU. Οι προσθεσεις/αφαιρεσεις ειναι ψωμοτυρι. Ομως ο πολλαπλασιασμος ειναι
5 φορες απαιτητικοτερος απο μια προσθεση. Η διαιρεση .... 2 φορες απαιτητικοτερη απο εναν πολλαπλασιασμο.
Οι πραξεις με δεκαδικους απαιτουν εντελως διαφορετικο τυπο CPU (που λεγεται FPU). Οποτε, πρεπει παση θυσια
να αποφυγουμε καποιες πραξεις να τελειωσουν και ... να κανουν τσιγαρακι μεχρι να τελειωσουν και οι υπολοιπες.
Γιατι τοτε .... οτι κερδισαμε (ως χρονο) απο τις ευκολες πραξουλιτσες .... το χασαμε απο τις δυσκολες.
Ποιος θα τα κανει ολα αυτα ?
Τον παλιο καλο καιρο .... ο προγραμματιστης. :blink:
Και που ειναι το δυσκολο ? Δινεις τις προσθαφαιρεσεις σε μια CPU, δινεις τους πολλαπλασιασμους/διαιρεσεις σε μια αλλη CPU
.... και τελος ! Ηγετης
roud: ..... AM ΔΕ ..... γιατι ολα τα προβλημα δεν ειναι τεσσερεις πραξεις !!!! Αλλα μπορει να ειναι πεντε,
η εφτα η κατι ... που ΔΕΝ διαιρειται ακριβως με τον αριθμο των CPUs. Τι θα γινει με την μια που περισσευει ? θα κανει τσιγαρακι ?
Kαι δεν ειναι μονο αυτο ..... φανταστειτε εναν προγραμματιστη που εφαγε ολο το βραδυ να φτιαξει ενα προγραμμα 1000 σειρων
με αμετρητες πραξεις/εξισωσεις και "κομματιασμενος" στις 6 το πρωι .... να πρεπει να σπασει τον κωδικα του .... στα 100 !!!! :blink:
Απο κει ξανα στα 20 .... και απο κει ξανα στα 4 ..... οσες ειναι οι υπολογιστικες μοναδες που θα αναλαβουν την επιλυση ????
ΚΟΛΑΣΗ !!!! .....
...... διασωληνομενος θα φυγει ......
Αρα, αυτη η ψυχοβγαλτικη δουλεια θα πρεπει να γινει απο καποιον (η κατι) που δεν κουραζεται απο μονοτονιες.
Επειδη εξωγηινος που να κανει τετοια tasks ακομα δεν εχει σκασει μυτη στον πλανητη .... την δουλεια αυτη θα την κανει
ΠΑΛΙ ενα chip. Η εστω η λειτουργια ενος chip. Αυτος ονομαζεται scheduler(-profiler). Δεν χρειαζεται να ναι ξεχωριστη CPU
αλλα ειναι προτιμοτερο αν ειναι. Ο scheduler ξερει ποσο χρονο τρωει καθε πραξη (για την CPU, οχι για τον εγκεφαλο μας).
Οποτε, προγραμματιζει πως θα κατανειμει τις πραξεις ετσι ωστε .... ΟΛΕΣ να καταληξουν σε αποτελεσμα ΣΤΟΝ ΙΔΙΟ ΧΡΟΝΟ.
Και μαλιστα, χρησιμοποιει καποια αλλα εργαλεια σε κωδικα μηχανης (assembler code) που του δινουν πολυ μεγαλη ευελιξια.
Guess what ..... ΟΥΤΕ ΑΥΤΟΣ το καταφερνει ! Ομως, ειναι οτι αποδοτικοτερο για την επιτευξη αυτου του στοχου.
1 στις 4 φορες αποτυγχανει .... αλλα στις υπολοιπες 3 .... ΚΑΜΙΑ ΠΡΑΞΗ ΔΕΝ ΚΑΝΕΙ ΤΣΙΓΑΡΑΚΙ. Ειναι ετοιμες
να συνεχισουν στο επομενο κομματι κωδικα και καποια .... αγια μερα να καταληξουν (με τις ενδιαμεσες καθυστερησεις)
στο ποθητο αποτελεσμα. Το οποιο ειναι ποιο ?
Να τελειωσει το τρεξιμο του κωδικα σε ενα ΚΛΑΣΜΑ του χρονου (απο οτι με σειραϊκο προγραμματισμο) που να μας
ικανοποιει και να αξιζει τα εξοδα που σκασαμε για τα υπερμηχανηματα μας (αν και οχι στο ιδεατο ... 1/4 η 1/6 η 1/20
του χρονου που αρχικα φανταστηκαμε).
Ευχομαι να εγινα κατανοητος ....
.... (αν και δεχομαι οτι, για τον αμυητο .... ηταν αρκουντως σπαζοκεφαλιες ολα αυτα !)
))
