Одним из ключевых принципов, используемых при проектировании и

Одним из ключевых принципов, используемых при проектировании и Реализации ядра гетерогенной многоядерной ОС, является принцип минимализма. Другой принцип, используемый в архитектуре ядра, предлагает рассматривать ядро операционной системы как драйвер процессора. Согласно этому принципу: 1. Ядро рассматривает компьютерную систему только как подсистему процессор-память. 2. Ядро полностью скрывает от остального программного обеспечения подробности реализации всех частей процессора и входящих в его состав компонентов. 3. Определенное ядро операционной системы может быть оптимизировано для определенного процессора. 4. Операционная система поставляется с набором ядер.

Эффективная межъядерная коммуникация может быть реализована только с одновременным использованием двух типов коммуникационных каналов, построенных на базе оперативной памяти с единым адресным пространством, характерной для многоядерных и многопроцессорных систем: • коммуникационного канала для одноадресной передачи данных между двумя ядрами операционной системы; • широковещательного коммуникационного канала для реализации общесистемных извещений.

Возможные варианты восстановления могут быть следующими: • игнорирование краха ядра • захват памяти, принадлежавшей отказавшему ядру, и возврат этой памяти в обращение путем добавления к кадру памяти работающего ядра • обеспечение интерактивного анализа дампа памяти отказавшего ядра и его отладки • сохранение дампа в файл для будущего анализа • миграция задач из отказавшего ядра в любое работающее ядро • фиксирование ошибки на лету для изменения поведения всей системы • перезапуск разрушенного ядра с потерей состояния • перезапуск разрушенного ядра с сохранением состояния

Преимущества гетерогенной архитектуры Естественная портируемость и поддержка гетерогенных компьютерных систем Абсолютная динамичность программного обеспечения Высокий уровень отказоустойчивости

SMP-архитектура

MPP-архитектура

NUMA- архитектура

История GPGPU Графические процессоры (GPUs) использовались для неграфических вычислений в течение нескольких лет Приложения GPGPU: -Симуляция физики -Обработка сигналов -Вычислительная математика/геометрия -Операции с базами данных -Вычислительная биология -Вычислительная экономика -Компьютерное зрение

Для чего использовать GPU? GPU является программируемым процессором: -С поддержкой языков высокого уровня -С поддержкой 32 -bit floating point IEEE-754 -Большой вычислительной мощностью:

GPU предназначен для вычислений с большим параллелизмом и интенсивной арифметикой Гораздо большее число транзисторов отведено на обработку данных, а не на управление исполнением (flow control) То, чем является графика

Каково применение GPU? GPU демонстрируют хорошие результаты в Параллельной обработке данных - С одной и той же последовательностью действий, применяемых к большому объёму данных - С высокой плотностью арифметики - Достаточно большим отношением числа арифметических инструкций к числу обращений к памяти - Одни и те же вычисления означают меньшие требования к управлению исполнением (flow control) - Высокая плотность арифметики и большой объём данных означают возможность покрытия латентности памяти вычислениями (вместо больших кэшей на CPU)

Недостатки традиционной модели GPGPU До недавнего времени GPU могли программироваться только посредством графических API - Длительное время, требуемое для изучения - Избыточность и накладные расходы графических API

CUDA Compute Unified Device Architecture: новая программно аппаратная архитектура для вычисления на GPU - Присутствует на Ge. Force 8800 и выше - Независима от графических API - Ряд особенностей, предназначенных для вычислений общего назначения

Особенности CUDA: - Простота и легковесность - Среда разработки является расширением языка программирования C => Меньшее время на изучение - Отдельный программно-аппаратный стек для вычислений =>Высокая производительность

Свич установлен в дальней стойке сверху. Сверху вниз стойка заполнена нодами. Внизу каждой стойки установлен источник бесперебойного питания. В центральной части установлена login-node и скорее всего синего цвета ноды файловой системы.