BPMS सिस्टम डेवलपर के दृष्टिकोण से Intel थ्रेडिंग बिल्डिंग ब्लॉक्स लाइब्रेरी के Intel कम्प्यूटिंग ग्राफ अनुभाग पर एक नज़र

हम व्यावसायिक प्रक्रियाओं और प्रशासनिक नियमों के प्रबंधन के लिए एक प्रणाली विकसित कर रहे हैं। हम इंटेल थ्रेडिंग बिल्डिंग ब्लॉक्स (टीबीबी) टेम्प्लेट के सी ++ लाइब्रेरी के tbb :: flow सेक्शन में रुचि रखते थे, इसलिए लाइब्रेरी के विवरण में हमने जो तस्वीरें देखीं, वे प्रोसेस ऑटोमेशन सिस्टम के बिजनेस प्रोसेस ग्राफ की तस्वीरों से बहुत मिलती-जुलती थीं।

टीबीबी के एक अधिक विस्तृत अध्ययन में, यह पता चला है कि tbb :: flow सेक्शन द्वारा उपयोग की जाने वाली वस्तु शास्त्रीय व्यावसायिक प्रक्रियाओं से बहुत अलग है, लेकिन यह इतना दिलचस्प निकला कि हमने यह लिखने का फैसला किया कि BPMS डेवलपर्स इसे कैसे मानते हैं।

टीबीबी लाइब्रेरी को इंटेल द्वारा समानांतर प्रोग्रामिंग के लिए विकसित किया गया था। लाइब्रेरी में एल्गोरिदम और डेटा संरचनाएं होती हैं जो प्रोग्रामर को ऑपरेटिंग सिस्टम धाराओं के पारंपरिक कार्यान्वयन का उपयोग करते समय आने वाली कठिनाइयों से बचने की अनुमति देती हैं। यही है, इस पुस्तकालय की मदद से, डेवलपर विशिष्ट प्रोसेसर कोर के निम्न-स्तरीय थ्रेड असाइनमेंट के जटिल मुद्दों को छूने के बिना अतिरिक्त प्रदर्शन लाभ प्राप्त करने में सक्षम होंगे।

पुस्तकालय में सभी कार्यों को "कार्यों" के रूप में माना जाता है जो कि प्रोसेसर कोर के बीच गतिशील रूप से वितरित किए जाते हैं। एक प्रोग्राम जो टीबीबी का उपयोग करके लिखा गया है, एक एल्गोरिदम के अनुसार कार्य निर्भरता ग्राफ को बनाता है, सिंक्रनाइज़ करता है और नष्ट करता है। फिर कार्यों को आश्रितों के अनुसार किया जाता है। यह दृष्टिकोण आपको एक विशेष मशीन की वास्तुकला के विवरण से अलग, एक उच्च स्तर पर समानांतर एल्गोरिदम को प्रोग्राम करने की अनुमति देता है।

पुस्तकालय की संरचना

पुस्तकालय वर्ग प्रोग्रामिंग का एक संग्रह है और समानांतर प्रोग्रामिंग के लिए कार्य करता है। पुस्तकालय का कार्यान्वयन:

• समानांतर एल्गोरिदम: के लिए, कम करें, करें, स्कैन करें, जबकि, पाइपलाइन, सॉर्ट करें
• थ्रेड सेफ कंटेनर: वेक्टर, कतार, हैश टेबल
• स्केलेबल मेमोरी एलोकेटर
• mutexes
• परमाणु संचालन
• वैश्विक टाइमस्टैम्प
• कार्य अनुसूचक
• कम्प्यूटेशनल ग्राफ

पुस्तकालय कार्यों को निर्दिष्ट करना चाहिए। इसके अलावा, पुस्तकालय स्वयं ही कार्य को अधिकतम रूप से पिरोएगा।

कम्प्यूटिंग ग्राफ का वर्णन

यह खंड पुस्तकालय अनुभाग के लिए समर्पित है - tbb :: flow। ऑपरेटिंग सिस्टम में चलने वाले कई अनुप्रयोगों की निर्भरता को संदेश प्रवाह ग्राफ के नोड्स के बीच चलने वाले संदेशों के रूप में अच्छी तरह से वर्णित किया गया है। इन संदेशों में डेटा हो सकता है, या बस सिग्नल हो सकते हैं कि "पूर्ववर्ती" समाप्त हो गया है। ये संदेश कुछ हद तक BPM सिस्टम के नियंत्रण बिंदुओं के समान हैं।
ग्राफ के नोड्स अनुप्रयोगों के साथ जुड़े हुए हैं - कार्यों के निष्पादक। (बीपीएमएस में, ग्राफ़ नोड्स कार्यों को भी निष्पादित करते हैं, लेकिन नोड्स कार्य कलाकारों के साथ नहीं जुड़े होते हैं, लेकिन केवल स्वयं कार्यों के साथ)।

Tbb के मुख्य घटक :: प्रवाह खंड

अनुभाग में तीन मुख्य घटक हैं:

• ग्राफ़ (एक ग्राफ़ ऑब्जेक्ट)
• नोड (नोड)
• रिब (किनारों)

ग्राफ ऑब्जेक्ट संदेश प्रवाह के संबंधित ग्राफ की ओर से उत्पन्न सभी कार्यों का मालिक है।

ऑब्जेक्ट नोड्स उपयोगकर्ता-परिभाषित कार्यात्मक ऑब्जेक्ट्स आरंभ करते हैं या अन्य नोड्स के संबंध में इनबाउंड / आउटबाउंड के रूप में संदेशों का प्रबंधन करते हैं।
किनारों नोड्स (बीपीएमएस में संक्रमण के समान) के बीच संबंध हैं।

मैसेजिंग प्रोटोकॉल

किनारों गतिशील रूप से पुल और पुश प्रोटोकॉल के बीच स्विच करते हैं। ग्राफ को एक निर्माण जी = (वी, एस, एल) के रूप में दर्शाया जा सकता है, जिसमें वी नोड्स का सेट है, एस पुश प्रोटोकॉल का उपयोग करके किनारों का सेट है, एल पुल प्रोटोकॉल का उपयोग करके किनारों का सेट है।

प्रत्येक किनारे (Vi, Vj) के लिए, Vi पूर्ववर्ती (पूर्ववर्ती, या प्रेषक) है और Vj उत्तराधिकारी (उत्तराधिकारी या रिसीवर) है। पुश प्रोटोकॉल (एस) के मामले में, किनारे के साथ भेजे गए संदेश पूर्ववर्ती द्वारा शुरू किए जाते हैं, जो उन्हें प्राप्तकर्ता को प्रेषित करने की कोशिश करता है। पुल प्रोटोकॉल (एल) के मामले में, संदेश अनुयायियों (रिसीवर) द्वारा शुरू किए जाते हैं, जो उन्हें पूर्ववर्ती (प्रेषक) से प्राप्त करने का प्रयास कर रहे हैं।

यदि किनारे के साथ एक संदेश भेजने का प्रयास विफल हो गया, तो किनारे दूसरे प्रोटोकॉल मोड में बदल जाता है। यह एक बहुत ही रोचक डिजाइन है। बीपीएमएस में ऐसा कुछ नहीं है, वहां नोड प्रबंधन बिंदु को "प्रतिबिंबित" नहीं कर सकता है।

प्रोटोकॉल स्विचिंग तंत्र का उपयोग करना टीबीबी लाइब्रेरी और अन्य समान लाइब्रेरी के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर है, जो विफलता के मामले में समय-समय पर संदेश भेजने के प्रयास को समय-समय पर पुन: प्रयास करता है। यह तंत्र अनुप्रयोग इंटरैक्शन की दक्षता को काफी बढ़ा सकता है।

पिंड - वस्तु

बॉडी ऑब्जेक्ट्स का उपयोग ग्राफ नोड्स में किया जाता है। ये ऑब्जेक्ट उपयोगकर्ताओं द्वारा प्रदान किए जाते हैं। इन वस्तुओं को कार्यात्मक वस्तुओं या विशेष अभिव्यक्तियों द्वारा बनाया जा सकता है।

नोड्स के बीच पारित शरीर की वस्तुओं की नकल की जाती है। इसलिए, किसी रिसीवर नोड में ऑब्जेक्ट के बॉडी को बदलने से प्रेषक नोड में संबंधित बॉडी ऑब्जेक्ट को नहीं बदला जाता है। यह बीपीएमएस से भी बहुत अलग है, क्योंकि उनके पास प्रबंधन बिंदुओं में डेटा नहीं है, प्रबंधन बिंदु केवल मार्कर हैं जो व्यापार प्रक्रिया के सक्रिय नोड्स को इंगित करते हैं, और डेटा चर में है जो व्यवसाय प्रक्रिया के पूरे उदाहरण से संबंधित हैं।

वर्टेक्स प्रकार (ग्राफ नोड प्रकार) और वे कैसे काम करते हैं, इसका विवरण

बफरिंग नोड ब्लॉक

नोड बफर_नोड। नोड में "T" प्रकार के संदेशों के लिए एक असीमित बफर है। नोड अपने उत्तराधिकारियों को (कुछ उत्तराधिकारियों में से एक को) "यादृच्छिक" संदेश भेजता है। यदि उत्तराधिकारी संदेश को दर्शाता है, तो नोड इस संदेश को दूसरे उत्तराधिकारी को अग्रेषित करने की कोशिश करता है

कतार_नोड नोड। नोड में "T" प्रकार के संदेशों के लिए एक असीमित बफर है। नोड FIFO क्रम में (आगे उत्तराधिकारियों में से एक के लिए) संदेश। इस मामले में, उत्तराधिकारियों को उस क्रम में क्रमबद्ध किया जाता है जिसमें वे नोड में पंजीकृत होते हैं। यदि उत्तराधिकारी संदेश को दर्शाता है, तो नोड इस संदेश को सूची में अगले उत्तराधिकारी को भेजता है

नोड प्राथमिकता_करना_नोड। प्राथमिकता के क्रम में नोड "आगे" संदेश। (अर्थात, सभी उपलब्ध संदेशों में, नोड पहले सर्वोच्च प्राथमिकता के साथ संदेश को अग्रेषित करने का प्रयास करता है)। संदेश भेजने का प्रयास तब तक जारी रहता है जब तक कि उत्तराधिकारी संदेश को स्वीकार नहीं कर लेता, या सभी उत्तराधिकारी को छांट लिया जाएगा। यदि उत्तराधिकारी में से किसी ने संदेश को स्वीकार कर लिया है, तो उसे बफर से हटा दिया जाता है।

Sequencer_node नोड नोड में "T" प्रकार के संदेशों के लिए एक असीमित बफर है। नोड क्रम में संदेश "फेंकता है" ... यदि उत्तराधिकारी संदेश को दर्शाता है, तो नोड इस संदेश को अगले उत्तराधिकारी को भेजता है

विभाजित / नोड ब्लॉक में शामिल हों

Join_node नोड नोड संदेशों से एक टपल (वेक्टर) बनाता है जो आने वाले सभी किनारों के साथ आता है, अपने सभी उत्तराधिकारियों के लिए इस टपल को प्रचारित और "थ्रो" करता है। नोड तीन संदेश बफ़रिंग नीतियों का समर्थन करता है: आरक्षण, कतार, और tag_matching।

कतारबद्ध नीति: प्रत्येक किनारे पर आने वाले सभी संदेश पहले-पहले-पहले के सिद्धांत पर बनाए जाते हैं। यदि प्रत्येक किनारे पर कम से कम एक संदेश है, तो किनारों से सभी प्रथम-आउट संदेश निकाल दिए जाते हैं और सभी प्रेषकों को टपल भेजा जाता है

योग्य नीति: प्रत्येक किनारे पर केवल 1, या 0 संदेश की अनुमति है। किनारे पर संदेश प्राप्त हुआ जिस पर पहले से ही एक संदेश परिलक्षित है। आगे की कोशिशें पूर्ववर्तियों पर खींचने के लिए की जाती हैं, जहां से किनारों पर कोई संदेश नहीं है। यदि प्रत्येक किनारे के लिए एक संदेश प्राप्त करना संभव था, तो सभी संदेशों को किनारों से हटा दिया जाता है और उत्तराधिकारी को टपल भेजा जाता है

Tag_matching नीति: प्रत्येक किनारे पर आने वाले संदेश के लिए, उपयोगकर्ता द्वारा तैयार एक विशेष फ़ंक्शन ऑब्जेक्ट निष्पादित किया जाता है, जो संदेश टैग से मेल खाता है। फिर प्रत्येक किनारे के संदेशों को उनके टैग के अनुसार एक हैश तालिका में वर्गीकृत किया गया है। यदि प्रत्येक किनारे पर इस टैग के साथ कम से कम एक संदेश है, तो ऐसे सभी संदेशों को किनारों से हटा दिया जाता है और सभी उत्तराधिकारियों को ट्यूपल भेज दिया जाता है

नोड या_नोड। नोड अपने सभी उत्तराधिकारियों को संदेश का प्रचार करता है और "आगे" करता है, भले ही यह संदेश आने वाले किनारे पर पहुंचे।

नोड विभाजन_नोड। एक नोड जिसमें एक आने वाला किनारा होता है और एक से अधिक आउटगोइंग एज होता है। एक आने वाले संक्रमण पर, नोड संदेश ट्यूपल्स प्राप्त करता है। एक नोड multifunction_output_node का एक प्रकार है, जिसमें शरीर आने वाले ट्यूपल के प्रत्येक तत्व को ट्यूपल में तत्व के सूचकांक के अनुसार आउटगोइंग एज के साथ भेजता है।

कार्यात्मक नोड ब्लॉक

Source_node नोड इस नोड में पूर्ववर्ती नहीं हो सकता है। एक नोड को समानांतर में कभी निष्पादित नहीं किया जाता है। नोड अपना शरीर कार्य करता है और अपने सभी उत्तराधिकारी को एक साथ परिणाम भेजता है।

Continue_node नोड। नोड को पूर्ववर्ती से एक संदेश प्राप्त होने के बाद, वह अपने शरीर की वस्तुओं को निष्पादित करता है। इसके बाद ही वह अपने उत्तराधिकारी के लिए जारी रहेगा

फंक्शन_नोड नोड। नोड में एक साथ किए गए कार्यों पर प्रतिबंध है। यदि नोड संदेश को तुरंत संसाधित नहीं कर सकता है, तो यह संदेश को FIFO बफर में डालता है। आप ऐसी सेटिंग कर सकते हैं कि यदि FIFO बफर भरा हुआ है, तो नोड आने वाले संदेश को संसाधित करने से इनकार कर देता है।

नोड मल्टीआउट_फंक्शन_नोड। एक नोड जिसमें केवल एक आने वाला किनारा होता है और एक से अधिक आउटगोइंग एज होता है। नोड में एक साथ संसाधित किए गए इनकमिंग संदेशों की संख्या की सीमा होती है। जब सीमा पार हो जाती है, तो नोड उपयोगकर्ता द्वारा निर्धारित किए गए आने वाले शरीर संदेशों के लिए प्रदर्शन करता है। ये निकाय संदेश भेजते हैं जो उत्तराधिकारियों को भेजे जाते हैं।

अन्य नोड ब्लॉक

प्रसारण_नोड नोड। नोड अपने सभी उत्तराधिकारी को आने वाले संदेश का प्रचार और "आगे" करता है

नोड लिखना_ऑनसे_नोड। इस नोड में केवल एक तत्व के साथ एक बफर है, जिसे गतिशील रूप से प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है। एक स्पष्ट फ्लश कमांड के बाद ही बफर को एक नया संदेश प्राप्त होता है।

Overwrite_node नोड। इस नोड में केवल एक तत्व के साथ एक बफर है, जिसे गतिशील रूप से प्रतिस्थापित किया जा सकता है (अधिलेखित)।

नोड सीमक_नोड। एक नोड जो इसके माध्यम से गुजरने वाले संदेशों की संख्या को गिनता है और सीमित करता है। नोड अपने सभी उत्तराधिकारी को आने वाले संदेश को गुणा और "आगे" करता है, लेकिन संदेश की सीमा पार होने पर नए संदेश प्राप्त करना बंद कर देता है

हम देखते हैं कि इन नोड्स की कार्यक्षमता BPMS नोड्स की कार्यक्षमता से बहुत अधिक समृद्ध है। इसी प्रकार tbb :: flow सेक्शन के नोड्स में, BPMS में नोड से उत्पन्न होने वाले सभी संक्रमणों के लिए नियंत्रण बिंदुओं को गुणा करने की संभावना है, सभी आने वाले संक्रमणों के लिए नोड पर आने वाले नियंत्रण बिंदुओं को विलय करने की संभावना भी है, किसी भी आने वाले संक्रमण से आने वाले "स्क्रॉलिंग" नियंत्रण बिंदुओं की संभावना है। एक एकल आउटबाउंड संक्रमण पर। हालांकि, बीपीएमएस में पूरी तरह से एक बफर के रूप में इस तरह की अवधारणा का अभाव है, यादृच्छिक क्रम में एक संदेश की कोई "स्क्रॉलिंग" नहीं है, बीपीएमएस नियंत्रण बिंदुओं की कोई प्राथमिकता नहीं है, नियंत्रण बिंदुओं के टपल की कोई अवधारणा नहीं है, और नियंत्रण बिंदु को धक्का देने और खींचने जैसी कोई अवधारणा नहीं है।

निष्कर्ष

इस प्रकार, टीबीबी लाइब्रेरी के tbb :: flow सेक्शन से परिचित बीपीएमएस डेवलपर को पता चलता है कि यह वास्तव में किस साधारण वस्तु के साथ काम करता है और ग्राफ तत्वों के व्यवहार को बढ़ाकर इस ऑब्जेक्ट को कितना जटिल बनाया जा सकता है। यह भी स्पष्ट हो जाता है कि tbb :: flow TB अनुभाग में तत्वों के समान अपनी योजना में अतिरिक्त तत्वों को जोड़कर BPMS कार्यक्षमता को कितना बढ़ाया जा सकता है।

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