ексті вашої системи, важливо також уникати надмірності представлення даних вашої системи в контексті платформи. Це істинно, оскільки через збої глобальні ресурси можуть виявитися в непередбачуваних станах. Проект завжди повинен передбачати звільнення всіх системних ресурсів, особливо частково записаних файлів, які з'їдають простір диска, навіть якщо вони не порушують роботи системи.
3. Сучасні тенденції розробки ПЗ
3.1 Застосування паралельних алгоритмів
Одним з напрямків подальшого вдосконалення процесу розробки ПЗ є оптимізація існуючих та розробка нових обчислювальних алгоритмів. Розробка алгоритмів паралельних обчислень є одним з найбільш перспективних напрямків даній області. Розробка алгоритмів паралельних обчислень для вирішення складних науково-технічних завдань часто являє собою значну проблему. Для зниження складності аналізованої теми залишимо осторонь математичні аспекти розробки і докази збіжності алгоритмів - ці питання виходять за рамки даної роботи. З урахуванням висловлених припущень подальші дії для визначення ефективних способів організації паралельних обчислень можуть полягати в наступному:
виконати аналіз наявних обчислювальних схем та здійснити їх поділ (декомпозицію) на частини (підзадачі), які можуть бути реалізовані в значній мірі незалежно один від одного;
виділити для сформованого набору підзадач інформаційні взаємодії, які повинні здійснюватися в ході розв'язання вихідної поставленого завдання;
визначити необхідну (або доступну) для вирішення завдання обчислювальну систему і виконати розподіл має набору підзадач між процесорами системи.
Рис. 5. Загальна схема розробки паралельних алгоритмів
При самому загальному розгляді зрозуміло, що обсяг обчислень для кожного використовуваного процесора повинен бути приблизно однаковий - це дозволить забезпечити рівномірну обчислювальну завантаження (балансування) процесорів. Крім того, також зрозуміло, що розподіл підзадач між процесорами повинно бути виконано таким чином, щоб кількість інформаційних зв'язків (комунікаційних взаємодій) між подзадачами було мінімальним.
Після виконання всіх перерахованих етапів проектування можна оцінити ефективність розроблюваних паралельних методів: для цього зазвичай визначаються значення показників якості породжуваних паралельних обчислень (прискорення, ефективність, масштабованість). За результатами проведеного аналізу може виявитися необхідним повторення окремих (в граничному випадку всіх) етапів розробки - слід зазначити, що повернення до попередніх кроків розробки може відбуватися на будь-якій стадії проектування паралельних обчислювальних схем.
Тому часто виконуваним додатковим дією у наведеній вище схемі проектування є коригування складу сформованого безлічі завдань після визначення наявної кількості процесорів - підзадачі можу бути укрупнені (агреговані) за наявності малого числа процесорів або, навпаки, деталізовані в іншому випадку. В цілому, дані дії можуть бути визначені як масштабування розроблювального алгоритму і виділені в якості окремого етапу проектування паралельних обчислень.
Щоб застосувати отримується в кінцевому підсумку паралельний метод, необхідно виконати розробку програм для вирішення сформованого набору підзадач і розмістити розроблені програми по процесорах відповідно до обраної схеми розподілу підзадач. Для проведення обчислень програми запускаються на виконання (програми на стадії виконання зазвичай іменуються процесами), для реалізації інформаційних взаємодій програми повинні мати у своєму розпорядженні засоби обміну даними (канали передачі повідомлень).
Слід зазначити, що кожен процесор зазвичай виділяється для вирішення єдиною підзадачі, проте за наявності великої кількості підзадач або використанні обмеженого числа процесорів це правило може не дотримуватися і, в результаті, на процесорах може виконуватися одночасно кілька програм (процесів). Зокрема, при розробці та початкової перевірці паралельної програми для виконання всіх процесів може використовуватися один процесор (при розташуванні на одному процесорі процеси виконуються в режимі поділу часу).
Розглянувши уважно розроблену схему проектування та реалізації паралельних обчислень, можна зазначити, що даний підхід значною мірою орієнтований на обчислювальні системи з розподіленою пам'яттю, коли необхідні інформаційні взаємодії реалізуються за допомогою передачі повідомлень по каналах зв'язку між процесорами. Проте дана схема може бути застосована без втрати ефективності паралельних обчислень і для розробки паралельних методів для систем зі спільною пам'яттю - в цьому випадку механізми передачі повідомлень для забезпечення інформаційних взаємодій повинні бути замінені операціями доступу до загальних (поділюваних) змінним.
Роз...
