Фредерик П. Брукс

Вид материалаДокументы
Технологии сбережения памяти
Представление - суть программирования
Глава 10. Документарная гипотеза
Подобный материал:
1   ...   15   16   17   18   19   20   21   22   ...   48

Технологии сбережения памяти


Никакое распределение ресурсов памяти и контроль не сделают программумаленькой. Для этого требуется изобретательность и мастерство.

Очевидно, что чем больше функций, тем больше требуется памяти при томже самом быстродействии. Поэтому первой областью, где нужно приложитьмастерство, является нахождение компромисса между функциональностью иразмером. Здесь мы сразу сталкиваемся с важной стратегической проблемой. Вкакой мере этот выбор можно предоставить пользователю? Можно разработатьпрограмму со многими факультативными функциями, каждая из которых требуетпамяти. Можно сконструировать генератор, просматривающий список опций исоответствующим образом адаптирующий программу. Но цельная программа,соответствующая каждому отдельному списку опций, заняла бы меньше памяти.Это как в автомобиле: если подсветка карты, прикуриватель и часы входят впрейскурант как единая статья, их стоимость окажется ниже, чем если порозньвыбирать каждый из предметов. Поэтому проектировщику следует определитьстепень детализации опций пользователя.

Если система проектируется для работы с памятью разного объема,возникает другой важный вопрос. Диапазон приспособляемости нельзя сделатьпроизвольно широким - даже при разбиении программы на очень мелкие модули. Вмаленькой системе большинство модулей перегружается. Значительная частьрезидентной памяти маленькой системы должна быть отведена для временной илистраничной памяти, в которую загружаются другие части. Ее размерограничивает размер каждого модуля. А разбиение функций на мелкие модуливлечет потери и производительность, и памяти. Поэтому в большой системе, гдевременная память в двадцать раз больше, она лишь позволяет уменьшитьколичество обращений. Из-за маленьких размеров модулей система все-такитеряет в скорости и расходовании памяти. По этой причине эффективностьсистемы, которую можно построить их модулей маленькой системы, ограничена.

Второй областью приложения мастерства является нахождение компромиссамежду памятью и быстродействием. Для отдельной функции увеличение памятивлечет за собой рост быстродействия, что справедливо в удивительно широкомдиапазоне величин. Этот факт делает возможным установление ресурсов памяти.

Чтобы облегчить своей команде поиск правильного соотношения междупамятью и производительностью, менеджер может сделать две вещи. Во-первых,организовать обучение технике программирования, а не просто полагаться наприродный ум и предшествующий опыт. Это особенно важно, если машина или языкновые. Особенности их эффективного использования нужно быстро изучить исделать общим достоянием, возможно, присуждая особые призы за освоение новойтехники.

Во-вторых, нужно понять, что у программирования есть технология икомпоненты нужно собирать из готовых частей. В каждом проекте должен иметьсянабор хороших процедур или макросов для обработки очередей, поиска,хеширования и сортировки, причем не менее чем в двух вариантах: одномбыстром, другом экономящем память. Разработка такой технологии являетсяважной задачей реализации, которую можно решать параллельно с разработкойсистемной архитектуры.

Представление - суть программирования


За мастерством стоит изобретательность, благодаря которой появляются экономичные и быстрые программы. Почти всегда это является результатом стратегического прорыва, а не тактического умения. Иногда таким стратегическим прорывом является алгоритм, как, например, быстрое преобразование Фурье, предложенное Кули и Тьюки, или замена n2 сравнений наn log n при сортировке.

Гораздо чаще стратегический прорыв происходит в результате представления данных или таблиц. Здесь заключена сердцевина программы. Покажите мне блок- схемы, не показывая таблиц, и я останусь в заблуждении. Покажите мне ваши таблицы, и блок-схемы, скорей всего, не понадобятся: они будут очевидны.

Примеры мощи, которой обладает представление, легко умножить. Я вспоминаю одного молодого человека, занимавшегося созданием усовершенствованного консольного интерпретатора для IBM 650. Ему удалось вместить его в поразительно малое пространство благодаря разработке интерпретатора для интерпретатора и пониманию того, что взаимодействие человека с машиной происходит медленно и редко, а память дорога. Элегантный маленький компилятор с Fortran фирмы Digitek использует особое очень плотное представление кода самого компилятора, благодаря чему не требуется внешней памяти. Время, которое тратится на распаковку кода, десятикратно окупается за счет отсутствия ввода-вывода. (Упражнения в конце главы 6 книги Брукса и Иверсона "Автоматическая обработка данных"1 включает подборку таких примеров, как и многие упражнения у Кнута.2)

Программист, ломающий голову по поводу нехватки памяти, часто поступит лучше всего, оставив в покое свой код, вернувшись назад и хорошенько посмотрев свои данные. Представление - суть программирования.

Глава 10. Документарная гипотеза


Гипотеза:

Среди моря бумаг несколько документов становятся критически важными осями, вокруг которых вращается все управление проектом. Они являются главными личными инструментами менеджера.

Технология, правила фирмы и традиции ремесла требуют выполнить некоторое количество канцелярской работы по проекту. Менеджеру-новичку, только что самому бывшему мастеровым, эта работа кажется совершенной помехойи ненужным отвлечением, бумажным валом, грозящим захлестнуть его. По большей части так и есть в действительности.

Однако понемногу он начинает понимать, что некоторая небольшая часть этих документов заключает в себе значительную часть его административной работы. Подготовка каждого из них служит главным поводом для сосредоточения мысли и кристаллизации обсуждений, которые без этого длились бы вечно. Ведение этих документов становится механизмом наблюдения и предупреждения. Сам документ становится памяткой, индикатором состояния и базой данных для составления отчетов.

Чтобы увидеть, как это должно работать в программном проекте, рассмотрим некоторые документы, полезные и в другом контексте, и посмотрим, можно ли сделать обобщения.