Камерон Хьюз - Параллельное и распределенное программирование на С++

Конструктор «классной доски» содержит следующий вызов алгоритма, for_each(Solve.begin(),Solve.end(), Task);

Алгоритм for_each() применяет операторный метод объекта функции (созданного для класса задачи) к каждому элементу контейнера Solve.Этот метод используется для порождения источников знаний в соответствии с моделью MIMD, при реализации которой все источники знаний имеют различную специализацию и работают с различными наборами данных. Объявление этого класса задач приведено в листинге 13.4.

// Листинг 13.4. Объявление класса задачи

class task{

int Tid[4];

int N;

//. . .

public:

//. . .

task(void) { N = 0; } void operator()(string X);

};

void task::operator()(string X) {

int cc; pvm_mytid();

cc = pvm_spawn(const_cast(X.data()),NULL,0,"",l,&Tid[N]);

N++;

}

blackboard::blackboard(void) {

task Task;

vector Solve;

//.. .

// Determine which KS to invoke

//. . .

Solve.push_back(KS1);

Solve.push_back(KS2);

Solve.push_back(KS3);

Solve.push_back(KS4);

for_each(Solve.begin(), Solve.end(), Task);

}

Этот класс task инкапсулирует порожденный процесс. Он содержит идентификационный но м ер задачи (поскольку у нас используется PVM-задача). В случае при м енения стандартных UNDC/Linux-процессов или Pthread-потоков, он должен содержать идентификационный но м ер процесса или потока. Этот класс действует как интерфейс между создаваемым процессом или потоком и «классной доской». «Классная доска» здесь является основным компонентом управления. Она может управлять PVM-задачами с помощью их идентификационных номеров. Кроме того, «классная доска» может использовать групповые PVM-операции для синхронизации PVM-задач с использованием барьеров, организации PVM-задач в логические группы, которые должны отрабатывать определенные аспекты решаемой задачи, и сигнализации членов группы с помощью соответствующих тегов сообщений. Групповые PVM-операции перечислены и описаны в табл. 13.2.

Особый интерес для нашей «классной доски» представляют операции pvm_barrier()и pvm_joingroup(),поскольку существуют ситуации, в которых «классная доска» не запускает новые источники знаний до тех пор, пока определенная группа источников знаний не завершит свою работу. Для блокирования вызывающего процесса до нужного момента (до окончания обработки данных соответствующими источниками знаний) можно использовать операцию pvm_barrier(). Например, «классная доска» в качестве консультанта по выбору курсов обучения не будет активизировать источник знаний, отвечающий за составление расписания, до тех пор, пока не представят свои предложения источники знаний, которые специализируются на основных, общеобразовательных, второстепенных и факультативных курсах. Поэтому «классная доска» будет использовать операцию pvm_barrier () для ожидания завершения работы этой группы PVM-задач. На рис. 13.5 представлена UML-диаграмма видов деятельности, которая позволяет понять, как синхронизируются источники знаний и «классная доска».

Барьер синхронизации здесь реализуется с помощью операций pvm_barrier () и pvm_joingroup (). Реализация операторной функции для объекта задачи приве д ена в л истин г е 13.5.

Таблица 13.2. Групповые PVM-операции

int pvm_joingroup(char *groupname); Вносит вызывающий процесс в группу groupname, а затем возвращает int-значение, которое представляет собой номер процесса в этой группе

int pvm_lvgroup(char *groupname);Удаляет вызывающий процесс из группы groupname

int pvm_gsive(char *groupname);Возвращает int-значение, которое представляет собой количество членов в группе groupname

int pvm_gettid(char *groupname, int inum);Возвращает int-значение, равное идентификационному номеру задачи, выполняемой процессом, который идентифицируется именем группы groupname и номером экземпляра inum

int pvm_getinst(char *groupname, int taskid);Возвращает int-значение, которое представляет собой номер экземпляра, связанный с именем группы groupname и процессом, выполняющим задачу с идентификационным номером taskid

int pvm_barrier(char *groupname, int count);Блокирует вызывающий процесс до тех пор, пока count членов в группе groupname не вызовут эту функцию

int pvm_bcast(char *groupname, int messageid);Передает всем членам группы groupname сообщение, хранимое в активном буфере отправки, связанном с номером messageid

int pvm_reduce(void *operation, void *buffer, int count, int datatype, int messageid, char *groupname, int root);Выполняет глобальную операцию operation во всех процессах группы groupname