클래스 ara::shwa::TaskHandler

클래스 ara::shwa::TaskHandler은(는) 큐 제출을 통해 가속기 하드웨어에서 작업을 실행하는 데 사용됩니다 [AP_SWS_SHWA_01203]. 새 인스턴스는 ara::core::Result에 오류를 반환하는 정적 팩토리 메서드 Create()을(를) 통해 스레드 안전하게 생성됩니다 [AP_SWS_SHWA_01202]. SingleTask 및 ParallelFor을(를) 통해 개별 또는 데이터 병렬 연산 단계를 대상 장치로 전송할 수 있습니다. 인스턴스화는 스레드 안전하지만, 태스크 제출은 스레드 안전하지 않으므로 병렬 접근 시 외부 동기화가 필요합니다.

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컨텍스트

클래스 ara::shwa::TaskHandler은(는) final 클래스(final)로서 AUTOSAR Adaptive Platform 내 하드웨어 가속 모듈(shwa)의 일부입니다. 이 클래스는 선택된 대상 장치(Device)에서 계산 작업을 전달하고 실행하기 위한 핵심 인터페이스 역할을 합니다. 소프트웨어 아키텍처 내에서 이 클래스는 이를 사용하는 소프트웨어 구성요소와 기본 실행 인프라 사이의 매개자 역할을 수행합니다.

상호작용은 주로 두 시스템 파트너, 즉 호출 애플리케이션과 선택된 하드웨어 가속기 또는 해당 작업 큐 사이에서 이루어집니다. 애플리케이션 측에서 정의된 계산 작업은 ara::shwa::TaskHandler의 인터페이스를 통해 수신되어 큐 제출로서 Device에 전달됩니다 [AP_SWS_SHWA_01203]. 이를 통해 개별 연산 단계뿐만 아니라 데이터 병렬 처리 패턴도 처리할 수 있습니다 [AP_SWS_SHWA_01204]. 해석: 이 클래스는 장치 고유 큐를 캡슐화하여, 애플리케이션 구성요소가 하드웨어 종속적인 세부사항에 결합되지 않고도 가속기 리소스를 제어할 수 있도록 할 것으로 보입니다. 질문 (열림)

수명 주기

ara::shwa::TaskHandler 인스턴스의 라이프사이클은 엄격한 팩토리 패턴을 통해 제어됩니다. 인스턴스화는 오직 정적 팩토리 메서드 Create()을(를) 통해서만 수행됩니다 [AP_SWS_SHWA_01202]. 클래스가 final(으)로 선언되어 있으므로 상속을 통한 특화는 불가능합니다. 생성된 객체는 ara::core::Result<TaskHandler>에 래핑되어 반환되므로 초기화 성공 여부를 명시적으로 확인해야 합니다 [AP_SWS_SHWA_01202].

동시성 및 스레드 안전성과 관련하여 이 클래스는 다음과 같은 차별화된 특성을 보입니다:

• 인스턴스화: 정적 메서드 Create()의 호출은 스레드 안전합니다(thread-safe) [AP_SWS_SHWA_01202]. 따라서 여러 스레드가 팩토리 경로를 통해 새로운 핸들러 인스턴스를 동시에 생성할 수 있습니다.
• 태스크 제출: 작업 요청을 전달하는 메서드인 SingleTask [AP_SWS_SHWA_01203] 및 ParallelFor [AP_SWS_SHWA_01204]은(는) 명시적으로 스레드 안전하지 않음(not thread-safe)(으)로 명시되어 있습니다. 따라서 단일 TaskHandler 인스턴스에 여러 스레드가 조정 없이 동시에 접근해서는 안 되며, 동기화 책임은 호출자에게 있습니다.
• 예외 안전성: 인터페이스의 모든 메서드는 noexcept(으)로 선언되어 있으며 예외 안전성(exception safe)을 보장합니다 [AP_SWS_SHWA_01202], [AP_SWS_SHWA_01203], [AP_SWS_SHWA_01204]. 또한 Create()의 경우 초기화가 실패하면 롤백 시맨틱(rollback_semantics)이 적용됩니다 [AP_SWS_SHWA_01202].

소유권은 인스턴스를 유지하고 더 이상 큐 제출이 필요하지 않게 되면 이를 소멸시키는 사용 구성요소에 유지됩니다.

사용 경로

일반적인 흐름은 생성, 작업 구성 및 태스크 전달 단계로 나뉩니다. 먼저 애플리케이션은 ara::shwa::TaskHandler::Create()을(를) 통해 새 인스턴스를 요청합니다 [AP_SWS_SHWA_01202]. ara::core::Result의 유효성 검사가 성공하면 해당 객체는 작업 요청을 처리할 준비가 됩니다.

그 후 애플리케이션은 처리 패턴에 따라 적절한 전달 메서드를 결정합니다:

• 개별 연산 작업의 경우 SingleTask(cfg)이(가) 호출되어 매개변수로 전달된 태스크 함수가 선택된 대상 장치의 큐에 등록됩니다 [AP_SWS_SHWA_01203].
• 데이터 병렬 처리 패턴의 경우 함수 템플릿 ParallelFor(bufferSize, cfg)을(를) 사용할 수 있습니다 [AP_SWS_SHWA_01204]. 이때 구성 외에도 가속기 장치에서 여러 데이터 요소에 걸친 병렬 처리를 제어하기 위해 버퍼 크기(bufferSize)가 추가로 전달됩니다.

해석: 템플릿 매개변수 T은(는) Device에서 실행될 계산 로직을 캡슐화하는 호출 가능 함수, 람다 또는 상응하는 작업 구성일 것으로 보입니다. 질문 Q-2fca8604440b44e9 (열림)

시퀀스 다이어그램: 인스턴스화부터 장치 큐로의 태스크 제출까지의 상호작용 체인. 출처: [AP_SWS_SHWA_01202], [AP_SWS_SHWA_01203], [AP_SWS_SHWA_01204]

오류 시나리오

ara::shwa::TaskHandler의 오류 처리는 Adaptive Platform의 예외 없는 패러다임(noexcept)을 따릅니다.

오류 상태는 주로 인스턴스화 도중에 발생합니다:

• 팩토리 메서드 Create()은(는) 반환값의 오류 채널을 통해 실패를 알립니다 ara::core::Result [AP_SWS_SHWA_01202].
• 구체적인 오류 식별자로는 객체 생성 시 일반적인 런타임 오류를 알리는 ShwaErrorCode::kRuntime이(가) 정의되어 있습니다 [AP_SWS_SHWA_01202]. 지정된 롤백 시맨틱을 통해 실패 시 부분 초기화된 상태나 리소스 누수가 발생하지 않도록 보장됩니다 [AP_SWS_SHWA_01202].

호출 SingleTask [AP_SWS_SHWA_01203] 및 ParallelFor [AP_SWS_SHWA_01204]은(는) 반환값을 제공하지 않으며(void) 예외를 발생시키지 않습니다. 따라서 호출자는 핸들러 인스턴스가 유효한지 확인해야 하며, 동시 스레드 접근 시 외부에서 동기화해야 합니다.