3.1.3. Распределение модулей и подсистем по процессорам и задачам

Каждый асинхронный (независимый) объект (модуль или подсистема) должен быть приписан к одному из устройств аппаратуры: универсальному процессору или специализированному функциональному устройству. Разработчик системы должен:

• оценить требуемую производительность и требуемые ресурсы;
• выбрать способ реализации подсистем (аппаратный или программный);
• распределить программные подсистемы по процессорам, стремясь удовлетворить их требования по производительности и в то же время сократить межпроцессорные коммуникации.

Оценка требуемых ресурсов

Решение использовать несколько процессоров обычно бывает связано с потребностью иметь более высокую производительность, чем производительность одного процессора. Количество требуемых процессоров зависит от объема вычислений и производительности компьютера. Разработчик системы может оценить требуемую производительность процессоров, вычисляя постоянную нагрузку как произведение количества транзакций в секунду на время выполнения одной транзакции (в примере с банковской сетью транзакция это проводка). Такая оценка не учитывает накладных расходов, связанных со случайными изменениями нагрузки и некоторыми другими факторами. Ее следует уточнить.

Замена программ аппаратурой

Аппаратуру следует рассматривать как неизменяемое тщательно оптимизированное программное обеспечение. Каждое устройство может рассматриваться как объект, который работает параллельно с другими объектами. Разработчик может принять решение о замене некоторых объектов подходящими аппаратными устройствами. Обычно такое решение принимается по следующим причинам:

• требуемые устройства легко доступны; в наше время легче купить процессор с плавающей арифметикой, чем реализовать соответствующую библиотеку;
• требуется более высокая производительность, чем производительность имеющихся процессоров, а производительность специализированных устройств всегда выше.

Распределение модулей и подсистем по процессорам

При распределении модулей и подсистем по процессорам следует иметь в виду следующее:

• некоторые задачи нужно выполнять на определенных устройствах; например, обработку банковской карточки следует выполнять на ATM;
• время ответа или скорость информационного потока превышает пропускную способность канала между процессором и программой; например, высокоскоростные графические устройства требуют спаренных контроллеров;
• скорости вычислений слишком высоки для одного процессора, и задачи нужно разместить на нескольких процессорах; подсистемы, которые часто взаимодействуют, нужно поместить на одном процессоре.