Momba ny fanerena fitadidiana, fifandirana hidin-trano, ary famolavolana miompana amin'ny angona

Ny fahatakarana ireo tavoahangy tsy hita maso: fitadidiana sy hidin-trano

Eo amin'ny tontolon'ny rindrankajy, ny fampandehanana no volan'ny fahafaham-pon'ny mpampiasa. Ho an'ny orinasa miantehitra amin'ny rindranasa be pitsiny, ny valinteny malaina sy ny fijanonan'ny rafitra dia mihoatra noho ny fanelingelenana fotsiny; fandrahonana mivantana amin'ny famokarana sy ny fidiram-bola izy ireo. Matetika, tsy mibaribary eo no ho eo ny fototry ny olana momba ny fampandehanana ireo, miafina lalina ao anatin'ny rafitry ny rindrambaiko. Ny roa amin'ireo meloka matetika sy manimba dia ny fanerena ny fitadidiana sy ny fifandirana mihidy. Ireo olana ireo dia matetika atao amin'ny endrika nentim-paharazana, miompana amin'ny tanjona izay manome laharam-pahamehana ny fandaminana kaody ho an'ny programmer noho ny fandaminana data ho an'ny milina. Mba hananganana rafitra manara-penitra sy azo havaozina izay takian'ny orinasa maoderina dia ilaina ny fanovana paradigma. Eo no nipoiran'ny Data-oriented Design (DOD) ho filozofia mitsikera, izay mampifanaraka ny rafitry ny rindrambaiko amin'ny fitaovana entiny mba hanafoanana ireo sakana alohan'ny hanombohany.

Ny Tarika miafina amin'ny fanerena fitadidiana

Amin'ny fotony, ny fanerena fitadidiana dia manondro ny fihenjanana apetraka amin'ny subsystem fahatsiarovan'ny rafitra iray (cache RAM sy CPU). Tena haingana ny processeur maoderina, saingy mandany fotoana be miandry ny angon-drakitra alaina avy amin'ny fitadidiana fototra. Mba hanamaivanana izany, mampiasa banky fitadidiana kely sy faran'izay haingana antsoina hoe cache ny CPU. Rehefa efa ao anaty cache ny angon-drakitra ilain'ny CPU iray (hikapoka cache), dia haingana ny fanodinana. Rehefa tsy (tsy misy cache) dia mijanona ny CPU, miandry ny angon-drakitra azo alaina. Mitranga ny fanerena fitadidiana rehefa lehibe loatra na tsy voalamina tsara ny angon-drakitra miasa, mitarika ho amin'ny tsy fisian'ny cache tsy tapaka. Amin'ny endrika miompana amin'ny zavatra mahazatra, ny angon-drakitra dia matetika miparitaka amin'ny zavatra atokana tsirairay. Ny famerimberenana ny lisitr'ireo zavatra ireo dia midika mitsambikina manasaraka ny toerana fitadidiana, lamina iray izay manimba ny fahombiazan'ny cache. Ny prefetcher an'ny CPU dia tsy afaka maminavina ireo fidirana kisendrasendra ireo, ka miteraka fahatapahan-jiro tsy tapaka sy faharavana tanteraka.

Rehefa tsy nahomby ny fiaraha-miasa: Ny olan'ny fifandirana hidy

Amin'ny rindranasa maromaro misy kofehy, izay misy asa maro atao miaraka, dia mampiasa hidin-trano (na mutexes) ny mpamorona mba hisakanana ireo kofehy samihafa tsy hanova ny angon-drakitra miaraka, izay mety hitarika amin'ny kolikoly. Mipoitra ny fifandirana amin'ny hidin-trano rehefa misy kofehy maromaro manandrana mahazo hidy mitovy. Raha tokony hiasa mifanindran-dalana, dia miafara amin'ny filaharana amin'ny anjarany ny kofehy, manara-penitra ny asa izay natao hiarahana. Izany dia mamadika rafitra maro-fototra, izay tokony hanolotra fitomboan'ny fidirana, ho rafitra izay tsy miasa ny cores, voasakan'ny fitohanana ateraky ny rindrambaiko. Ny fifandirana hidin-trano tafahoatra dia mariky ny maritrano izay mahazatra ny fanjakana ifampizarana sy miovaova, toetra iray hafa matetika amin'ny rafitra miompana amin'ny zavatra izay mamolavola izao tontolo izao ho toy ny kirin'ny zavatra mifandray. Ny fandaniam-bola amin'ny fahazoana sy ny famoahana hidin-trano, miaraka amin'ny fotoana fiandrasana, dia mety hampiato ny fizotry ny rafitra iray.

Famolavolana miompana amin'ny angona: Architecting for Performance

Ny famolavolana miompana amin'ny angona dia tsy tranomboky na fitaovana manokana, fa fiovana fototra amin'ny toe-tsaina. Raha tokony hanontany hoe "Inona no zavatra ao amin'ny rafitra misy ahy?", dia manontany ny DOD hoe "Inona ny fanovana tokony hataoko amin'ny angon-drakitra, ary ahoana no ahafahako mametraka izany data izany mba hahatonga ireo fanovana ireo ho mahomby araka izay azo atao?" Ity fomba fiasa ity dia miatrika mivantana ny olan'ny fanerena ny fitadidiana sy ny fanakatonana ny fifandirana amin'ny alàlan'ny laharam-pahamehana ny fomba fidirana amin'ny fitadidiana.

• SoA amin'ny AoS: DOD dia mankasitraka Structure of Arrays (SoA) fa tsy Array of Structures (AoS). Raha tokony ho karazana zavatra `Player` (samy manana fahasalamana, ammo, ary toerana) ianao dia hanana filaharana mitokana ho an'ny soatoavina ara-pahasalamana rehetra, iray hafa ho an'ny isa ammo rehetra, ary iray hafa ho an'ny toerana rehetra. Izany dia mamela ny fanodinana mahomby sy mora amin'ny cache amin'ny toetra tokana manerana ny sampana rehetra.
• Famerenana Cache-Conscious: Amin'ny alàlan'ny fandrindrana ny angona amin'ny fitadidiana, ny DOD dia mamela ny fomba fidirana misesy izay tian'ny CPU sy ny prefetchers azy, ka mampihena be ny tsy fahampian'ny cache.
• Manamaivana ny fanjakana zaraina: DOD dia mamporisika ny famolavolana rafitra mba ahafahan'ny kofehy miasa amin'ny ampahany tsy miankina amin'ny angona tsy mila miady amin'ny hidin-trano. Matetika izany dia azo atao amin'ny fizarana angon-drakitra sy fampiasana teknika toy ny rafitry ny asa izay miasa amin'ny dika mitovy amin'ny angona eo an-toerana.

Ny tanjon'ny Data-oriented Design dia ny hahatonga ny angona hivezivezy amin'ny fomba mahomby araka izay azo atao, amin'ny fandraisana ny cache CPU ho loharano sarobidy sy ny fandrafetana ny angona ho lalambe milamina sy malalaka fa tsy tambajotra mikorontana amin'ny arabe tery sy miolakolaka.

Manangana fototra mafy orina miaraka amin'i Mewayz

Ny fandraisana ny filozofian'ny famolavolana miompana amin'ny angona hatrany am-boalohany dia fanalahidin'ny fananganana rindranasa fandraharahana izay tsy miasa fotsiny, fa tena haingana sy azo esorina. Ity dia fitsipika fototra ao ambadiky ny maritrano Mewayz. Amin'ny alàlan'ny famolavolana ny OS orinasa modular miaraka amin'ny fikorianan'ny data sy ny fahombiazan'ny fitaovana ho olana voalohany, dia manamaivana ny fandrika mahazatra mahazatra amin'ny fanerena fitadidiana sy manidy ny fifandirana alohan'ny mety hisy fiantraikany amin'ny asanao. Ny toetra modular an'ny Mewayz dia midika fa ny singa tsirairay dia novolavolaina mba hifehezana ny angon-drakitra amin'ny fomba mahomby, miantoka fa rehefa mitombo ny orinasanao ary mitombo ny habetsaky ny angonao, dia mijanona ho mamaly ny rafitra. Ity fomba fiasa mavitrika amin'ny fampandehanana ity no ahafahan'i Mewayz manome fototra tsy mitongilana sy matanjaka ho an'ireo asa saro-pady, mifototra amin'ny angona izay mamaritra ny raharaham-barotra maoderina, manome hery ny ekipanao hiasa nefa tsy mihemotra amin'ny fahasahiranana tsy hita maso amin'ny rindrambaiko tsy voavolavola.

Fanontaniana matetika

Fahafantarana ny Bottlenecks tsy hita maso: fahatsiarovana sy hidy

Eo amin'ny tontolon'ny rindrankajy, ny fampandehanana no volan'ny fahafaham-pon'ny mpampiasa. Ho an'ny orinasa miantehitra amin'ny rindranasa be pitsiny, ny valinteny malaina sy ny fijanonan'ny rafitra dia mihoatra noho ny fanelingelenana fotsiny; fandrahonana mivantana amin'ny famokarana sy ny fidiram-bola izy ireo. Matetika, tsy mibaribary eo no ho eo ny fototry ny olana momba ny fampandehanana ireo, miafina lalina ao anatin'ny rafitry ny rindrambaiko. Ny roa amin'ireo meloka matetika sy manimba dia ny fanerena ny fitadidiana sy ny fifandirana mihidy. Ireo olana ireo dia matetika atao amin'ny endrika nentim-paharazana, miompana amin'ny tanjona izay manome laharam-pahamehana ny fandaminana kaody ho an'ny programmer noho ny fandaminana data ho an'ny milina. Mba hananganana rafitra manara-penitra sy azo havaozina izay takian'ny orinasa maoderina dia ilaina ny fanovana paradigma. Eo no nipoiran'ny Data-oriented Design (DOD) ho filozofia mitsikera, izay mampifanaraka ny rafitry ny rindrambaiko amin'ny fitaovana entiny mba hanafoanana ireo sakana alohan'ny hanombohany.

Ny Tarika miafina amin'ny fanerena fitadidiana

Amin'ny fotony, ny fanerena fitadidiana dia manondro ny fihenjanana apetraka amin'ny subsystem fahatsiarovan'ny rafitra iray (cache RAM sy CPU). Tena haingana ny processeur maoderina, saingy mandany fotoana be miandry ny angon-drakitra alaina avy amin'ny fitadidiana fototra. Mba hanamaivanana izany, mampiasa banky fitadidiana kely sy faran'izay haingana antsoina hoe cache ny CPU. Rehefa efa ao anaty cache ny angon-drakitra ilain'ny CPU iray (hikapoka cache), dia haingana ny fanodinana. Rehefa tsy (tsy misy cache) dia mijanona ny CPU, miandry ny angon-drakitra azo alaina. Mitranga ny fanerena fitadidiana rehefa lehibe loatra na tsy voalamina tsara ny angon-drakitra miasa, mitarika ho amin'ny tsy fisian'ny cache tsy tapaka. Amin'ny endrika miompana amin'ny zavatra mahazatra, ny angon-drakitra dia matetika miparitaka amin'ny zavatra atokana tsirairay. Ny famerimberenana ny lisitr'ireo zavatra ireo dia midika mitsambikina manasaraka ny toerana fitadidiana, lamina iray izay manimba ny fahombiazan'ny cache. Ny prefetcher an'ny CPU dia tsy afaka maminavina ireo fidirana kisendrasendra ireo, ka miteraka fahatapahan-jiro tsy tapaka sy faharavana tanteraka.

Rehefa tsy nahomby ny fiaraha-miasa: Ny olan'ny fifandirana hidy

Amin'ny rindranasa maromaro misy kofehy, izay misy asa maro atao miaraka, dia mampiasa hidin-trano (na mutexes) ny mpamorona mba hisakanana ireo kofehy samihafa tsy hanova ny angon-drakitra miaraka, izay mety hitarika amin'ny kolikoly. Mipoitra ny fifandirana amin'ny hidin-trano rehefa misy kofehy maromaro manandrana mahazo hidy mitovy. Raha tokony hiasa mifanindran-dalana, dia miafara amin'ny filaharana amin'ny anjarany ny kofehy, manara-penitra ny asa izay natao hiarahana. Izany dia mamadika rafitra maro-fototra, izay tokony hanolotra fitomboan'ny fidirana, ho rafitra izay tsy miasa ny cores, voasakan'ny fitohanana ateraky ny rindrambaiko. Ny fifandirana hidin-trano tafahoatra dia mariky ny maritrano izay mahazatra ny fanjakana ifampizarana sy miovaova, toetra iray hafa matetika amin'ny rafitra miompana amin'ny zavatra izay mamolavola izao tontolo izao ho toy ny kirin'ny zavatra mifandray. Ny fandaniam-bola amin'ny fahazoana sy ny famoahana hidin-trano, miaraka amin'ny fotoana fiandrasana, dia mety hampiato ny fizotry ny rafitra iray.

Famolavolana miompana amin'ny angona: Architecting for Performance

Ny famolavolana miompana amin'ny angona dia tsy tranomboky na fitaovana manokana, fa fiovana fototra amin'ny toe-tsaina. Raha tokony hanontany hoe "Inona no zavatra ao amin'ny rafitra misy ahy?", dia manontany ny DOD hoe "Inona ny fanovana tokony hataoko amin'ny angon-drakitra, ary ahoana no ahafahako mametraka izany data izany mba hahatonga ireo fanovana ireo ho mahomby araka izay azo atao?" Ity fomba fiasa ity dia miatrika mivantana ny olan'ny fanerena ny fitadidiana sy ny fanakatonana ny fifandirana amin'ny alàlan'ny laharam-pahamehana ny fomba fidirana amin'ny fitadidiana.

Manangana fototra mafy orina miaraka amin'i Mewayz

Ny fandraisana ny filozofian'ny famolavolana miompana amin'ny angona hatrany am-boalohany dia fanalahidin'ny fananganana rindranasa fandraharahana izay tsy miasa fotsiny, fa tena haingana sy azo esorina. Ity dia fitsipika fototra ao ambadiky ny maritrano Mewayz. Amin'ny alàlan'ny famolavolana ny OS orinasa modular miaraka amin'ny fikorianan'ny data sy ny fahombiazan'ny fitaovana ho olana voalohany, dia manamaivana ny fandrika mahazatra mahazatra amin'ny fanerena fitadidiana sy manidy ny fifandirana alohan'ny mety hisy fiantraikany amin'ny asanao. Ny toetra modular an'ny Mewayz dia midika fa ny singa tsirairay dia novolavolaina mba hifehezana ny angon-drakitra amin'ny fomba mahomby, miantoka fa rehefa mitombo ny orinasanao ary mitombo ny habetsaky ny angonao, dia mijanona ho mamaly ny rafitra. Ity fomba fiasa mavitrika amin'ny fampandehanana ity no ahafahan'i Mewayz manome fototra tsy mitongilana sy matanjaka ho an'ireo asa saro-pady, mifototra amin'ny angona izay mamaritra ny raharaham-barotra maoderina, manome hery ny ekipanao hiasa nefa tsy mihemotra amin'ny fahasahiranana tsy hita maso amin'ny rindrambaiko tsy voavolavola.