Мультипроцессоры

МЕТОДЫ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ.

Введение

Среди всех изменений, происшедших в области связанной с научными исследованиями вычислительной техники, некоторые в особенности повлияли на изменение функций рабочих станций, а именно:

- рост мощи станций, оснащаемых все более дружественными человеко-машинными интерфейсами;

- появление процессоров, предназначенных для специальных видов обработки данных (изображения, текста и т.п.);

- расширение возможностей в области хранения информации;

- появление средств, облегчающих доступ к ресурсам, распределенным по сети.

Прогресс в этих областях предоставляет новые возможности в том, что касается управления данными и эффективности обработки данных. После определения того, что представляет из себя мультипроцессорная и мультимашинная архитектура, мы вводим основные понятия, на которых строятся возможности применения ресурсов нескольких машин:

- распределение или разделение;

- возможность взаимодействия;

- прозрачность;

- модель "клиент-сервер".

Мультипроцессоры и мультимашины

В данном разделе речь пойдет об аппаратной архитектуре, на базе которой функционируют методы распределенной обработки данных - архитектуре, которую мы называем мультимашинной, чтобы отличить ее от мультипроцессорной архитектуры. Мы увидим, что это отличие не всегда легко заметно, так как технический прогресс ведет к размыванию границ.

Мультипроцессоры

В целях увеличения вычислительных возможностей и для достижения большего параллелизма по сравнению с мультипрограммированием, предлагаемым операционными системами, на классические монопроцессорные машины с фоннеймановской архитектурой были установлены дополнительные процессоры. Подобная мультипроцессорная архитектура появилась в начале 1960 г.г. (Burroughs 6000 в 1963 г., IBM/360-67 в 1966 г. и т.д.), гораздо раньше, чем были разработаны вычислительные сети. Системы, разрабо-анные для мультипроцессорных машин, называются параллельными операционными системами (Parallel Operating Systems). Мультипроцессорные машины подразделяются на два семейства:

- жестко связанные или жестко соединенные мультипроцессоры (tightly coupled), в которых процессоры связаны через общую память (рис.1);

- слабо связанные или слабо соединенные мультипроцессоры (loosely coupled), в которых процессоры связаны через средство связи (как правило, шину), отличное от общей памяти (рис.2.).

Необходимо отметить, что эти виды архитектуры могут сочетаться между собой: каждый процессор может обладать локальной памятью и делить с остальными общую память. Кроме того, в настоящее время процессоры обладают одним или двумя уровнями кэширования...

Рис 1. Жестко связанные мультипроцессоры

Рис 2 Слабо связанные процессы

Дата добавления: 2015-12-08