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21) SMP

Pattern Name and Classification: Symmetric multiprocessing
Intent: 合理分配计算资源
Also Known As: cluster(parallel) model
Motivation (Forces):

SMP/AMP主要关注在多核环境中核的分配。multiple processor是和single processor相对应。
而symmetric和asymmetric相对应。不管symmetric还是asymmetric，它们都面临相同的问题:
在多核下编程。从字面意义来讲，symmetric就是说所有的core做的事情是一样的，这并不是说在
任何时刻，每个核的状态都是一样的，而是说，每个core完成的功能是相同的，不存在差别。而
asymmetric与之相反，每个core完成的功能是不同的。当然在实际使用时，应该是两种模式混合
使用，也就是说，可能从整体来看，系统是AMP，而从某个局部来看，系统是SMP。
使用SMP还是AMP，与系统所面临的任务相关。比如在一个包处理过程中，可能包含以下步骤
a) dequeue，把包从网卡的buffer里面取出来，并放到系统buffer里面。
b) parse，parse这个包，取出感兴趣的信息。
c) classify，包分类。
d) process，处理包。
e) enqueue, 把包放到发送队列。
可以在一个core上把这些事都做了，也可以一个core或者一些core做某一个步骤。分配的原则是

a) 每一个stage的cpu load是平衡的，也就是说，复杂的事情，可以多用几个核，而简单的事情可以
少用几个核。如果是SMP，也就是说，每个核做的事情一样，那么会出现这种情况：所有的核都在忙着
处理某一种事情，而不能处理其他事情，这样会导致丢包。所以要避免某一个任务耗费时间过长，而导致
整个系统处于忙等待状态。这里的任务是协作式的，所以要在设计时避免长任务。

b) core与core之间有共享的数据结构，因此要使用锁。但是某些任务使用SMP会增加难度，比如收包，
发包和保序等。一个core收包和多个core收包，哪个更好需要测试才能确定。并不是核越多就越好，需要
在复杂度和功能，速度几个方面来权衡。

Known Uses:
Related Patterns: run-to-completion, pipe line, AMP
References:

1: http://en.wikipedia.org/wiki/Symmetric_multiprocessing
2: http://en.wikipedia.org/wiki/Asymmetric_multiprocessing
3: Hard Real-Time Performances in Multiprocessor-Embedded Systems Using ASMP-Linux

22) AMP
Pattern Name and Classification: Asymmetric multiprocessing
Intent: 合理分配计算资源
Also Known As: pipe model
Motivation (Forces):

具体的讨论可以参见SMP。真实环境里面用到的一般都是AMP和SMP的混合体，所以这两个模式不是竞争，
而是合作的关系。AMP一般用于划分control plane和data plane，但是在data plane，也会同时用到AMP
和SMP，而在control plane，会用SMP (单核就是退化的SMP)。总之，具体问题具体对待。
Known Uses:
Related Patterns: run-to-completion, pipe line, AMP
References:

1: http://www.windriver.com/products/platforms/network-acceleration/

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