Читайте также:
|
Мультипроцессорные комплексы позволяют воспользоваться преимуществами параллелизма. Вычислительные системы получают больше пользы от параллельной обработки благодаря мультипрограммному выполнению нескольких процессов, чем используя параллелизм в рамках одного процесса. Обнаружение параллелизма — это сложная проблема. Независимо от того, каким образом в конце концов будет обнаруживаться параллелизм, мультипроцессорные системы позволяют с успехом использовать его, одновременно выполняя параллельные ветви вычислений.
Параллелизм в программах может быть либо явным, либо неявным (скрытым). Явный параллелизм программист указывает в своей программе при помощи специальной конструкции, обозначающей параллельное вычисление. В мультипроцессорной системе, рассчитанной на реализацию параллелизма, каждый из программных операторов может выполнять отдельный процессор, с тем, чтобы все вычисления завершались быстрее, чем при чисто последовательной работе.
Явное указание параллелизма налагает определённую ответственность на программиста. Это достаточно трудоёмкая процедура, причём в ряде случаев программист может ошибочно указать, что определённые операции можно выполнять параллельно, в то время как в действительности этого делать нельзя. Программист может упустить многие ситуации, допускающие распараллеливание. Весьма вероятно, что программист обнаружит параллелизм и закодирует его явным образом в наиболее очевидных ситуациях. Однако многие случаи параллелизма вручную в алгоритмах обнаружить трудно, поэтому они будут просто пропускаться.
Одно из довольно неприятных последствий явного указания параллелизма заключается в том, что программы могут оказаться более сложными для модификации. При внесении изменений в программу, имеющую большое число явных параллельных конструкций, легко можно допустить ошибки. Реально можно надеяться на автоматическое обнаружение неявного параллелизма, присущего алгоритму, но не указанного явно программистом. В компиляторы, ОС и аппаратные средства компьютеров необходимо включать специальные механизмы распараллеливания. Это с гораздо большей вероятностью, чем явное указание параллелизма, обеспечит создание быстро выполняющихся и корректных программ.
Два распространённых способа, реализуемых в компиляторах для использования неявного параллелизма программ, — это расщепление цикла и редукция высоты дерева.
Применение указанных методов компиляции с целью оптимизации программ для выполнения на мультипроцессорных системах не обходится бесплатно. Дело в том, что за уменьшение количества
времени выполнения, затрачиваемого на данное вычисление, приходится платить увеличенными затратами времени и ресурсов в период компиляции. Такую взаимосвязь необходимо учитывать, тщательно оценивая необходимые затраты и возможные выгоды в каждом индивидуальном случае. Например, для производственного счета целесообразно добиваться минимального времени выполнения программ. Однако в условиях разработки, когда программа, возможно, будет выполняться всего один или два раза до внесения очередных изменений и повторной компиляции, затраты на оптимизацию могут значительно превысить получаемые выгоды.
В некоторых случаях целесообразно, чтобы процессоры выполняли вычисления, результаты которых могут так и не потребоваться, если в действительности существует вероятность того, что эти результаты все же будут использованы и ускорят вычисления. Лучше поручить некоторому процессору работу, которая то ли будет, то ли не будет использована в дальнейшем, чем оставить этот процессор бездействующим. Идея состоит в том, что если всё же результаты понадобятся, то вычисления можно будет выполнить гораздо быстрее.
Дата добавления: 2015-07-20; просмотров: 27 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Раскручивающиеся загрузчики. Назначение. Принцип многоступенчатой загрузки ОС | | | Мультипроцессорные операционные системы |