Совместное использование пространства (процессоров).
Другой подход к планированию мультипроцессоров может быть использован, если потоки связаны друг с другом каким-либо способом.
Планирование нескольких потоков на нескольких центральных процессорах называется совместным использованием пространства или разделением пространства.
Простейший алгоритм разделения пространства работает следующим образом.
Создается группа связанных потоков.
В момент их создания планировщик проверяет, есть ли свободные центральные процессоры по количеству создаваемых потоков.
Если свободных процессоров достаточно, каждому потоку выделяется собственный (то есть работающий в однозадачном режиме) центральный процессор и все потоки запускаются.
Если процессоров недостаточно, ни один из потоков не запускается, пока не освободится достаточное количество центральных процессоров.
Каждый поток выполняется на своем процессоре вплоть до завершения, после чего все центральные процессоры возвращаются в пул свободных процессоров.
Если поток оказывается заблокированным операцией ввода-вывода, он продолжает удерживать центральный процессор, который простаивает до тех пор, пока поток не сможет продолжать свою работу.
Периодически должны приниматься решения о планировании процессов. В однопроцессорных системах для пакетного планирования применяется хорошо известный алгоритм «кратчайшее задание первое». Подобный алгоритм для мультипроцессора представляет собой выбор процесса, для которого требуется наименьшее количество циклов процессора, то есть процесса, чье произведение числа центральных процессоров на время работы минимально. Однако на практике эта информация редко бывает доступна, поэтому применение такого алгоритма затруднительно. Действительно, исследования показали, что придумать что-либо лучшее простого обслуживания заданий в порядке их поступления трудно.
В этой простой модели разбиения процессоров на группы процесс просто запрашивает определенное количество центральных процессоров и либо сразу получает их, либо ждет, пока они не освободятся. Другой подход состоит в том, чтобы активно управлять степенью распараллеливания процессов.
Один из способов управления степенью распараллеливания заключается в наличии центрального сервера, ведущего учет работающих и желающих работать процессов, а также минимального и максимального количества требующихся для них центральных процессоров. Периодически каждый центральный процессор опрашивает центральный сервер, чтобы узнать, сколько центральных процессоров он может использовать. Затем он увеличивает или уменьшает количество процессов или потоков, стараясь добиться соответствия числу доступных процессоров. Например, на web-сервере могут параллельно работать 1. 2, 5, 10, 20 или любое другое количество потоков. Если на нем в настоящий момент работает 10 потоков и вдруг спрос на центральные процессоры повышается, то ему могут приказать сократить число своих потоков до 5. Поэтому, когда 5 потоков закончат свою работу, они не получают новую работу, а завершаются. Такая схема обеспечивает динамическое изменение размеров групп процессоров, чтобы добиться лучшего соответствия текущей нагрузке