Na programação paralela, o particionamento dinâmico refere -se a um método de dividir uma carga de trabalho entre vários processadores ou threads * durante * a execução de um programa, em oposição à partição estática onde a divisão é feita com antecedência. O tamanho e a atribuição de partições não são fixos inicialmente, mas ajustam com base nas condições de tempo de execução e nos recursos disponíveis.

Aqui está um detalhamento das características -chave:

* Tarefa de tempo de execução: Tarefas ou dados são atribuídos aos processadores à medida que estiverem disponíveis ou a necessidade surge. Isso contrasta com o particionamento estático, onde cada processador conhece sua parte atribuída desde o início.

* balanceamento de carga: Um objetivo principal do particionamento dinâmico é obter um melhor equilíbrio de carga. Se alguns processadores terminarem suas tarefas iniciais mais rapidamente que outras, o particionamento dinâmico permitirá que eles adquiram um novo trabalho em um pool compartilhado de tarefas ou dados, impedindo o tempo ocioso e melhorando o desempenho geral.

* Adaptabilidade: O particionamento dinâmico se adapta bem a cargas de trabalho imprevisíveis. Se certas partes da computação demorarem inesperadamente mais, o sistema poderá redistribuir automaticamente a carga de trabalho para aliviar gargalos.

* Sobrecarga: A flexibilidade do particionamento dinâmico tem o custo da sobrecarga. Gerenciando o pool de tarefas, atribuição de tarefas e sincronização entre os processadores requerem computação e comunicação adicionais. Essa sobrecarga precisa ser cuidadosamente gerenciada para garantir que os benefícios do equilíbrio de carga superam o custo.

* Implementação: O particionamento dinâmico é frequentemente implementado usando técnicas como:
* Roubo de trabalho: Os processadores ociosos "roubam" tarefas de processadores ocupados.
* Filas de tarefas: Uma fila central ou várias filas mantêm tarefas esperando para serem processadas. Os processadores buscam tarefas dessas filas.
* auto-troca: As tarefas são atribuídas a processadores com base em uma heurística simples, geralmente sem coordenação central.

Exemplo:

Imagine processar uma imagem grande. Na partição estática, você pode dividir a imagem em blocos de tamanho igual e atribuir cada bloco a um processador diferente. No entanto, se uma parte da imagem for significativamente mais complexa para processar do que outros, alguns processadores poderão terminar muito mais cedo que outros, levando ao tempo ocioso. O particionamento dinâmico permitiria aos processadores mais rápidos que realizassem tarefas de processamento das partes mais lentas dos processadores, melhorando a eficiência geral.

Quando usar o particionamento dinâmico:

O particionamento dinâmico é vantajoso quando:

* A carga de trabalho é imprevisível ou distribuída de forma desigual.
* O tamanho das tarefas varia muito.
* O número de processadores ou threads não é conhecido com antecedência.
* O balanceamento de carga é crucial para o desempenho.

Quando evitar a partição dinâmica:

* A sobrecarga de gerenciar a atribuição dinâmica supera os benefícios do balanceamento de carga (por exemplo, para tarefas muito pequenas).
* A carga de trabalho é altamente previsível e distribuída uniformemente, tornando a partição estática suficiente.
* O custo de comunicação entre processadores é alto.


Em essência, o particionamento dinâmico oferece maior flexibilidade e adaptabilidade do que o particionamento estático, mas requer uma consideração cuidadosa da sobrecarga envolvida. A melhor escolha depende muito do aplicativo específico e de suas características.