Fekau'aki mo e 'omi 'o e manatu, fakakikihi 'o e loka, mo e Data-oriented Design .

Mahino ki he Ngaahi Fakafepaki Ta'e'asi: Manatu mo e Ngaahi Loka

'I he mamani 'o e polokalama fakakomipiuta, ko e fakahoko ngaue ko e pa'anga ia 'o e fiemalie 'a e tokotaha ngaue. Ki he ngaahi pisinisi 'oku nau fakafalala ki he ngaahi polokalama faingata'a, 'Oku mahulu hake 'a e ngaahi tali sluggish mo e system freezes 'i he annoyances pe; ko e ngaahi fakamanamana fakahangatonu ia ki he ola mo e paʻanga hū mai. Fa'a, 'Oku 'ikai ke mahino vave 'a e ngaahi tupu'anga 'o e ngaahi me'a ko 'eni 'o e fakahoko, lurking loloto 'i loto 'i he 'atakai 'o e polokalama fakakomipiuta 'iate ia pe. Ko e ongo culprits angamaheni mo fakatupu maumau taha ko e tenge 'o e manatu mo e fakakikihi 'o e loka. 'Oku fa'a ta'o 'a e ngaahi palopalema ko 'eni ki he tukufakaholo, ngaahi founga tisaini 'oku fakatefito 'i he me'a 'oku ne fakamu'omu'a 'a e kautaha code ki he polokalama 'i he kautaha 'o e fakamatala ki he misini. Ke langa 'a e ngaahi sisitemi ma'olunga-ngaue, scalable 'oku fie ma'u 'e he ngaahi kautaha fakaonopooni, 'oku fie ma'u ha liliu 'o e paradigm. Ko e feitu'u 'eni 'oku 'asi mai ai 'a e Data-oriented Design (DOD) ko ha filosofia mahu'inga, 'a ia 'oku ne fakafe'unga'i 'a e polokalama fakakomipiuta mo e hardware 'oku ne lele ai ke fakangata 'a e ngaahi bottlenecks ko 'eni kimu'a pea nau toki kamata.

Ko e To'o Fufuu 'o e Manatu 'o e 'omi

'I hono uho, 'oku 'uhinga 'a e 'omi 'o e manatu ki he mafasia 'oku fokotu'u 'i he subsystem 'o e manatu 'o ha sisitemi (RAM mo e CPU caches). 'Oku vave 'aupito 'a e ngaahi processors fakaonopooni, ka 'oku nau fakamoleki ha taimi lahi 'i he tatali ki he fakamatala ke 'omi mei he manatu tefito. Ke fakasi'isi'i 'eni, 'Oku faka'aonga'i 'e he CPUs 'a e fanga ki'i, ultra-vave 'a e ngaahi pangike manatu 'oku ui ko e caches. 'I he taimi 'oku 'osi 'i he cache 'a e fakamatala 'oku fie ma'u 'e ha CPU (ko ha lavea 'o e cache), 'oku vave 'a e ngaue. 'I he taimi 'oku 'ikai (ko ha misi 'o e cache), 'oku stalls 'a e CPU, 'o tatali ki he fakamatala ke toe ma'u. 'Oku hoko 'a e 'omi 'o e manatu 'i he taimi 'oku fu'u lahi pe kovi hono fokotu'utu'u 'o e seti ngaue 'o e fakamatala, 'o iku ai ki ha tafe ma'u pe 'o e cache misses. 'I ha tisaini angamaheni 'o e me'a-fakatefito, 'oku fa'a movetevete 'a e fakamatala 'i he ngaahi me'a lahi 'oku vahevahe fakafo'ituitui. Iterating 'o fakafou 'i ha lisi 'o e ngaahi me'a ko 'eni 'oku 'uhinga ia ki he puna ki he ngaahi feitu'u manatu kehekehe, ko ha sipinga 'oku fakatu'utamaki ki he 'aonga 'o e cache. 'Oku 'ikai lava 'e he prefetcher 'o e CPU 'o 'amanaki ki he ngaahi accesses random ko 'eni, 'o iku ai ki he stalling ma'u pe mo e fakahoko 'o e degraded lahi.

Ka 'Ikai Lavame'a 'a e Ngaue Fakataha: Ko e Palopalema 'o e Fakakikihi 'i he Loka

'I he ngaahi polokalama 'oku lahi hono ngaahi filo, 'a ia 'oku fakahoko fakataha ai ha ngaahi ngaue lahi, 'oku faka'aonga'i 'e he kau developers 'a e ngaahi loka (pe mutexes) ke ta'ofi 'a e ngaahi filo kehekehe mei hono fakalelei'i 'o e fakamatala tatau 'i he taimi tatau, 'a ia 'e iku ia ki he faihala. 'Oku tupu 'a e fakakikihi 'o e loka 'i he taimi 'oku toutou feinga ai 'a e ngaahi filo lahi ke ma'u 'a e loka tatau. Kae 'ikai ke ngaue fakataha, 'oku iku 'a e ngaahi filo 'o tatali 'i he laine ki honau taimi, serializing 'a e ngaahi ngaue na'e 'uhinga ke concurrent. 'Oku liliu 'e he me'a ni ha sisitemi multi-core, 'a ia 'oku totonu ke ne 'oatu 'a e fakalahi 'o e throughput, ki ha sisitemi 'oku 'ikai ke ngaue 'a e ngaahi cores, 'oku poloka 'e ha polokalama fakakomipiuta-fakahoko 'a e fefononga'aki 'o e fefononga'aki. Ko e fakakikihi 'o e loka 'oku fu'u lahi ko ha faka'ilonga ia 'o e ngaahi architectures 'a ia 'oku vahevahe, mutable state 'oku angamaheni, ko ha toe 'ulungaanga 'e taha 'oku toutou hoko 'o e ngaahi sisitemi 'oku fakatefito 'i he me'a 'oku ne fakatata 'a e mamani ko ha kalafi 'o e ngaahi me'a 'oku fehokotaki. Ko e 'olunga 'o e ma'u mo hono tukuange 'o e ngaahi loka, fakataha mo e taimi tatali, 'e lava ke grind 'a e scalability 'o ha sisitemi ki ha tu'u.

Fakatefito 'i he fakamatala: Fa'u ki he Fakahoko

Ko e Tisaini 'oku fakatefito 'i he fakamatala 'oku 'ikai ko ha laipeli pe me'angaue pau, ka ko ha liliu tefito 'i he fakakaukau. Kae 'ikai ke 'eke "Ko e ha 'a e ngaahi me'a 'i he'eku sisitemi?", 'Oku 'eke 'e he DOD "Ko e ha 'a e ngaahi liliu 'oku ou fie ma'u ke fakahoko 'i he'eku fakamatala, pea 'e lava fēfē ke u fokotu'utu'u 'a e fakamatala ko ia ke 'ai 'a e ngaahi liliu ko ia ke lelei taha?" Ko e founga ko 'eni 'oku ne fakafepaki'i hangatonu 'a e ngaahi palopalema 'o e 'omi 'o e manatu mo e fakakikihi 'o e loka 'aki hono fakamu'omu'a 'a e founga 'oku ma'u ai 'a e fakamatala 'i he manatu.

• SoA 'i he AoS: 'Oku manakoa 'e he DOD ha Fa'unga 'o e Ngaahi Fa'unga (SoA) 'i ha Fa'unga 'o e Ngaahi Fa'unga (AoS). Kae 'ikai ko ha fakahokohoko 'o e ngaahi me'a `Player` (takitaha mo e mo'ui lelei, ammo, mo e tu'unga), te ke ma'u ha fakahokohoko kehekehe ki he ngaahi mahu'inga mo'ui lelei kotoa pe, 'e taha ki he ngaahi lau kotoa pe 'o e ammo, pea mo e taha ki he ngaahi tu'unga kotoa pe. 'Oku faka'ata 'e he me'a ni 'a e ngaue lelei, cache-fakakaume'a 'o ha 'ulungaanga 'e taha 'i he ngaahi kautaha kotoa pe.
• Toe-fakakaukau'i 'o e Cache: 'I hono fokotu'utu'u 'o e fakamatala linearly 'i he manatu, 'Oku faka'ata 'e he DOD 'a e ngaahi founga 'o e 'alunga hokohoko 'oku 'ofa ai 'a e CPUs mo 'enau prefetchers, 'o fakasi'isi'i lahi 'a e ngaahi misi 'o e cache.
• Fakasi'isi'i 'a e Tu'unga Vahevahe: 'Oku poupou'i 'e he DOD ke tisaini 'a e ngaahi sisitemi koe'uhi ke lava 'o ngaue 'a e ngaahi filo 'i he ngaahi konga tau'ataina 'o e fakamatala 'o 'ikai fie ma'u ke fe'auhi ki he ngaahi loka. 'Oku fa'a a'usia 'eni 'aki hono vahevahe 'o e fakamatala mo hono faka'aonga'i 'o e ngaahi founga hange ko e ngaahi sisitemi ngaue 'oku ngaue 'i he ngaahi tatau fakalotofonua 'o e fakamatala.

Ko e taumu'a 'o e Data-oriented Design ke 'ai 'a e tafe 'a e fakamatala 'i he founga 'e ala lava, 'o tokanga'i 'a e CPU cache ko ha ma'u'anga tokoni mahu'inga mo e fokotu'utu'u 'o e fakamatala ke hoko ko ha hala lahi 'oku 'ata'ata, 'oku 'ikai ko ha netiueka tangled 'o e ngaahi hala 'oku fakapuliki, mo fakapikopiko.

Ko e langa hake ha makatu'unga fefeka mo e Mewayz

Ko hono 'ave 'o ha filosofia 'o e Data-oriented Design mei he kelekele ko e kī ia ki hono langa 'o e ngaahi polokalama pisinisi 'oku 'ikai ko e ngaue pe, ka 'oku makehe 'a e vave mo e scalable. Ko e tefito'i mo'oni tefito 'eni 'i mui 'i he fa'u 'o e Mewayz. 'I hono tisaini 'etau pisinisi modular OS mo e tafe 'a e fakamatala mo e hardware 'a e lelei ko e ngaahi hoha'a tefito, 'Oku tau fakasi'isi'i 'a e ngaahi tauhele fakahokohoko 'o e kalasi 'o e 'omi 'o e manatu mo e fakakikihi 'o e loka kimu'a pea nau toki lava 'o uesia ho'o ngaahi ngaue. 'Oku 'uhinga 'a e natula modular 'o e Mewayz 'oku 'enisinia'i 'a e konga takitaha ke tokanga'i lelei 'a e fakamatala, fakapapau'i 'i he tupulaki ho'o pisinisi mo e tupulaki ho'o ngaahi voliume fakamatala, 'oku kei tali 'a e sisitemi. Ko e founga fakavavevave ko 'eni ki he fakahoko ngaue ko e me'a ia 'oku ne faka'ata 'a e Mewayz ke 'omi ha fakava'e ta'e-fakalavelave mo malohi ki he ngaahi ngaue faingata'a, 'oku fakalele 'e he fakamatala 'oku ne fakamatala'i 'a e pisinisi fakaonopooni, 'o fakaivia ho'o timi ke nau ngaue 'o 'ikai ke fakatuai'i 'e he ngaahi bottlenecks ta'e 'asi 'o e polokalama fakakomipiuta 'oku kovi hono tisaini.

Ngaahi Fehuʻi ʻoku Faʻa ʻEke

Mahino ki he Ngaahi Fakatupu Ta'e'asi: Manatu mo e Ngaahi Loka

'I he mamani 'o e polokalama fakakomipiuta, ko e fakahoko ngaue ko e pa'anga ia 'o e fiemalie 'a e tokotaha ngaue. Ki he ngaahi pisinisi 'oku nau fakafalala ki he ngaahi polokalama faingata'a, 'Oku mahulu hake 'a e ngaahi tali sluggish mo e system freezes 'i he annoyances pe; ko e ngaahi fakamanamana fakahangatonu ia ki he ola mo e paʻanga hū mai. Fa'a, 'Oku 'ikai ke mahino vave 'a e ngaahi tupu'anga 'o e ngaahi me'a ko 'eni 'o e fakahoko, lurking loloto 'i loto 'i he 'atakai 'o e polokalama fakakomipiuta 'iate ia pe. Ko e ongo culprits angamaheni mo fakatupu maumau taha ko e tenge 'o e manatu mo e fakakikihi 'o e loka. 'Oku fa'a ta'o 'a e ngaahi palopalema ko 'eni ki he tukufakaholo, ngaahi founga tisaini 'oku fakatefito 'i he me'a 'oku ne fakamu'omu'a 'a e kautaha code ki he polokalama 'i he kautaha 'o e fakamatala ki he misini. Ke langa 'a e ngaahi sisitemi ma'olunga-ngaue, scalable 'oku fie ma'u 'e he ngaahi kautaha fakaonopooni, 'oku fie ma'u ha liliu 'o e paradigm. Ko e feitu'u 'eni 'oku 'asi mai ai 'a e Data-oriented Design (DOD) ko ha filosofia mahu'inga, 'a ia 'oku ne fakafe'unga'i 'a e polokalama fakakomipiuta mo e hardware 'oku ne lele ai ke fakangata 'a e ngaahi bottlenecks ko 'eni kimu'a pea nau toki kamata.

Ko e To'o Fufuu 'o e Manatu 'o e 'omi

'I hono uho, 'oku 'uhinga 'a e 'omi 'o e manatu ki he mafasia 'oku fokotu'u 'i he subsystem 'o e manatu 'o ha sisitemi (RAM mo e CPU caches). 'Oku vave 'aupito 'a e ngaahi processors fakaonopooni, ka 'oku nau fakamoleki ha taimi lahi 'i he tatali ki he fakamatala ke 'omi mei he manatu tefito. Ke fakasi'isi'i 'eni, 'Oku faka'aonga'i 'e he CPUs 'a e fanga ki'i, ultra-vave 'a e ngaahi pangike manatu 'oku ui ko e caches. 'I he taimi 'oku 'osi 'i he cache 'a e fakamatala 'oku fie ma'u 'e ha CPU (ko ha lavea 'o e cache), 'oku vave 'a e ngaue. 'I he taimi 'oku 'ikai (ko ha misi 'o e cache), 'oku stalls 'a e CPU, 'o tatali ki he fakamatala ke toe ma'u. 'Oku hoko 'a e 'omi 'o e manatu 'i he taimi 'oku fu'u lahi pe kovi hono fokotu'utu'u 'o e seti ngaue 'o e fakamatala, 'o iku ai ki ha tafe ma'u pe 'o e cache misses. 'I ha tisaini angamaheni 'o e me'a-fakatefito, 'oku fa'a movetevete 'a e fakamatala 'i he ngaahi me'a lahi 'oku vahevahe fakafo'ituitui. Iterating 'o fakafou 'i ha lisi 'o e ngaahi me'a ko 'eni 'oku 'uhinga ia ki he puna ki he ngaahi feitu'u manatu kehekehe, ko ha sipinga 'oku fakatu'utamaki ki he 'aonga 'o e cache. 'Oku 'ikai lava 'e he prefetcher 'o e CPU 'o 'amanaki ki he ngaahi accesses random ko 'eni, 'o iku ai ki he stalling ma'u pe mo e fakahoko 'o e degraded lahi.

Ka 'Ikai Lavame'a 'a e Ngaue Fakataha: Ko e Palopalema 'o e Fakakikihi Loka

'I he ngaahi polokalama 'oku lahi hono ngaahi filo, 'a ia 'oku fakahoko fakataha ai ha ngaahi ngaue lahi, 'oku faka'aonga'i 'e he kau developers 'a e ngaahi loka (pe mutexes) ke ta'ofi 'a e ngaahi filo kehekehe mei hono fakalelei'i 'o e fakamatala tatau 'i he taimi tatau, 'a ia 'e iku ia ki he faihala. 'Oku tupu 'a e fakakikihi 'o e loka 'i he taimi 'oku toutou feinga ai 'a e ngaahi filo lahi ke ma'u 'a e loka tatau. Kae 'ikai ke ngaue fakataha, 'oku iku 'a e ngaahi filo 'o tatali 'i he laine ki honau taimi, serializing 'a e ngaahi ngaue na'e 'uhinga ke concurrent. 'Oku liliu 'e he me'a ni ha sisitemi multi-core, 'a ia 'oku totonu ke ne 'oatu 'a e fakalahi 'o e throughput, ki ha sisitemi 'oku 'ikai ke ngaue 'a e ngaahi cores, 'oku poloka 'e ha polokalama fakakomipiuta-fakahoko 'a e fefononga'aki 'o e fefononga'aki. Ko e fakakikihi 'o e loka 'oku fu'u lahi ko ha faka'ilonga ia 'o e ngaahi architectures 'a ia 'oku vahevahe, mutable state 'oku angamaheni, ko ha toe 'ulungaanga 'e taha 'oku toutou hoko 'o e ngaahi sisitemi 'oku fakatefito 'i he me'a 'oku ne fakatata 'a e mamani ko ha kalafi 'o e ngaahi me'a 'oku fehokotaki. Ko e 'olunga 'o e ma'u mo hono tukuange 'o e ngaahi loka, fakataha mo e taimi tatali, 'e lava ke grind 'a e scalability 'o ha sisitemi ki ha tu'u.

Tisaini Fakatefito 'i he Fakamatala: Faka'ata ki he Fakahoko

Ko e Tisaini 'oku fakatefito 'i he fakamatala 'oku 'ikai ko ha laipeli pe me'angaue pau, ka ko ha liliu tefito 'i he fakakaukau. Kae 'ikai ke 'eke "Ko e ha 'a e ngaahi me'a 'i he'eku sisitemi?", 'Oku 'eke 'e he DOD "Ko e ha 'a e ngaahi liliu 'oku ou fie ma'u ke fakahoko 'i he'eku fakamatala, pea 'e lava fēfē ke u fokotu'utu'u 'a e fakamatala ko ia ke 'ai 'a e ngaahi liliu ko ia ke lelei taha?" Ko e founga ko 'eni 'oku ne fakafepaki'i hangatonu 'a e ngaahi palopalema 'o e 'omi 'o e manatu mo e fakakikihi 'o e loka 'aki hono fakamu'omu'a 'a e founga 'oku ma'u ai 'a e fakamatala 'i he manatu.

Ko e langa hake ha makatu'unga fefeka mo e Mewayz

Ko hono 'ave 'o ha filosofia 'o e Data-oriented Design mei he kelekele ko e kī ia ki hono langa 'o e ngaahi polokalama pisinisi 'oku 'ikai ko e ngaue pe, ka 'oku makehe 'a e vave mo e scalable. Ko e tefito'i mo'oni tefito 'eni 'i mui 'i he fa'u 'o e Mewayz. 'I hono tisaini 'etau pisinisi modular OS mo e tafe 'a e fakamatala mo e hardware 'a e lelei ko e ngaahi hoha'a tefito, 'Oku tau fakasi'isi'i 'a e ngaahi tauhele fakahokohoko 'o e kalasi 'o e 'omi 'o e manatu mo e fakakikihi 'o e loka kimu'a pea nau toki lava 'o uesia ho'o ngaahi ngaue. 'Oku 'uhinga 'a e natula modular 'o e Mewayz 'oku 'enisinia'i 'a e konga takitaha ke tokanga'i lelei 'a e fakamatala, fakapapau'i 'i he tupulaki ho'o pisinisi mo e tupulaki ho'o ngaahi voliume fakamatala, 'oku kei tali 'a e sisitemi. Ko e founga fakavavevave ko 'eni ki he fakahoko ngaue ko e me'a ia 'oku ne faka'ata 'a e Mewayz ke 'omi ha fakava'e ta'e-fakalavelave mo malohi ki he ngaahi ngaue faingata'a, 'oku fakalele 'e he fakamatala 'oku ne fakamatala'i 'a e pisinisi fakaonopooni, 'o fakaivia ho'o timi ke nau ngaue 'o 'ikai ke fakatuai'i 'e he ngaahi bottlenecks ta'e 'asi 'o e polokalama fakakomipiuta 'oku kovi hono tisaini.