Управление процессами Часть 2 1 2 3 Мультипроцессорная

Управление процессами Часть 2 1. 2. 3. Мультипроцессорная обработка Симметричная и асимметричная архитектура Симметричное и асимметричное мультипроцессирование

1. Мультипроцессорная обработка n n n Это организация вычислительного процесса в системах с несколькими процессорами. Задачи могут выполняться на разных процессорах. Несколько процессоров включаются даже в архитектуру персонального компьютера, серверы обязательно многопроцессорные.

1. Мультипроцессорная обработка n n n Следует различать мультипрограммирование и мультипроцессирование. В мультипрограммных системах несколько программ выполняются попеременно на одном процессоре, создавая видимость параллельного выполнения. В мультипроцессорных системах несколько задач выполняются действительно одновременно на различных процессорах.

n Мультипроцессирование не исключает мультипрограммирования, на каждом процессоре может выполняться некоторый набор задач.

1. Мультипроцессорная обработка n n В сложных мультипроцессорных системах возрастает число конфликтов при обращении к устройствам ввода-вывода, данным, общей памяти. ОС синхронизирует процессы, ведет очереди планирует ресурсы.

n n Средства мультипроцессирования включены во все современные ОС: Sun Solaris 2. x, Santa Cms Operations Open Server 3. x, IBM OS/2, MS Windows NT, Novell Net. Ware 4. 1.

2. Симметричная и асимметричная архитектура n n Мультипроцессорные системы можно разделить на два типа: симметричные и асимметричные. Это свойство может характеризовать как тип архитектуры ВС, так и способ организации вычислительного процесса.

2. Симметричная и асимметричная архитектура n n n Симметричная архитектура предполагает однородность всех процессоров и единообразие их включения в общую схему. Такие системы разделяют одну большую общую память. Масштабируемость, возможность наращивания числа процессоров, ограничена, т. к. процессоры используют общую память. Число процессоров не превышает 8. Процессоры быстро обмениваются данными через общую память, их используют для взаимодействующих приложений (базы данных).

2. Симметричная и асимметричная архитектура n n В ассиметричных архитектурах процессоры отличаются своими характеристиками (производительность, система команд) и функциями, которые им поручаются в системе. Одни процессоры работают как основные вычислители, другие управляют подсистемой ввода-вывода.

n n Система может состоять из нескольких отдельных устройств в разных корпусах, каждое устройство содержит один или несколько процессоров. Устройство называется кластером, вся мультипроцессорная система — кластерной.

3. Симметричное и асимметричное мультипроцессирование n n n n Другой аспект, в котором проявляется симметрия или асимметрия, — организация вычислительного процесса. Асимметричное мультипроцессирование — наиболее простой способ, еще называют «ведущий-ведомый» . Один процессор выделяется в качестве ведущего, на нем расположена операционная система, он управляет остальными «ведомыми» процессорами, «ведущий» распределяет задачи и ресурсы, «ведомые» только обрабатывают информацию. Асимметричная организация вычислительного процесса может применятся для симметричной архитектуры, где процессоры аппаратно не различимы, так и для несимметричной, для которой характерна аппаратная неоднородность процессоров.

3. Симметричное и асимметричное мультипроцессирование n n n Симметричная организация вычислительного процесса реализуется только в системах с симметричной архитектурой. Все процессоры равноправно участвуют в управлении вычислительным процессом и в выполнении прикладных задач. ОС децентрализована, модули ОС выполняются на любом доступном процессоре. Все ресурсы выделяются по мере надобности и никак не закрепляются за процессором.

n n n Все процессоры работают с динамически выравниваемой нагрузкой. В решении одной задачи могут участвовать сразу несколько процессоров. В случае отказа одного из процессоров, систему легко реконфигурировать.

Вопросы n n n Что означает мультипроцессорная обработка? Чем она отличается от мультипрограммирования? На какие два типа можно разделить мультипроцессорные системы?

n n Что означает симметричная архитектура? Какие архитектуры разделяют общую память и плохо масштабируются? Что означает ассиметричная архитектура? Какая система называется кластерной?

n n Что означает асимметричное мультипрограммирование? На какой архитектуре возможна асимметричная организация вычислительного процесса? Что означает симметричное мультипроцессирование? На какой архитектуре оно реализуется?