Содержание
- 2. Основные классы современных параллельных компьютеров. Разделение типов многопроцессорных систем основывается на используемых способах организации оперативной памяти
- 3. Описание архитектуры. SMP архитектура (symmetric multiprocessing) - симметричная многопроцессорная архитектура. Главной особенностью систем с архитектурой SMP
- 4. Память разделена на блоки, чтобы снизить количество конфликтов при одновременном обращении к памяти нескольких процессоров. Доступ
- 5. Симметричность имеет два важных аспекта: симметричность памяти и ввода-вывода. Память симметрична, если все процессоры совместно используют
- 6. Реализации SMP Сильносвязанная Слабосвязанная Сильносвязанная реализация базируется на схеме, согласно которой процессоры совместно используют данные из
- 7. Чтобы полнее воспользоваться преимуществами SMP при организации многозадачности, выполнение нитей процесса контролируется с помощью приоритетных прерываний.
- 8. Масштабируемость очень низкая. Для достижения масштабируемости важно использовать асинхронные операции. При асинхронном вводе/выводе процессу не надо
- 9. На сетевых SMP-серверах, с которыми одновременно работают множество пользователей, можно и нужно реализовать параллельное выполнение задач.
- 10. Достоинства. Простота и универсальность для программирования. Архитектура SMP не накладывает ограничений на модель программирования, используемую при
- 11. Недостатки. Плохая масштабируемость. Этот важный недостаток SMP-системы не позволяет считать их по-настоящему перспективными. Причины плохой масштабируемости
- 13. Скачать презентацию
Основные классы современных параллельных компьютеров.
Разделение типов многопроцессорных систем основывается на используемых
Основные классы современных параллельных компьютеров.
Разделение типов многопроцессорных систем основывается на используемых
Далее для мультипроцессоров учитывается способ построения общей памяти. Возможный подход - использование единой (централизованной) общей памяти. Такой подход обеспечивает однородный доступ к памяти (uniform memory access or UMA) и служит основой для построения векторных суперкомпьютеров (parallel vector processor, PVP) и симметричных мультипроцессоров (symmetric multiprocessor or SMP). Среди примеров первой группы суперкомпьютер Cray T90, ко второй группе относятся IBM eServer p690, Sun Fire E15K, HP Superdome, SGI Origin 300 и др.
Описание архитектуры.
SMP архитектура (symmetric multiprocessing) - симметричная многопроцессорная архитектура. Главной особенностью
Описание архитектуры.
SMP архитектура (symmetric multiprocessing) - симметричная многопроцессорная архитектура. Главной особенностью
Все процессы выполняются в одном и том же пространстве физической и виртуальной памяти.
Любой процессор может выполнять любую нить в системе.
Любой процессор может обрабатывать любое внешнее прерывание. Каждый процессор обрабатывает те внутренние прерывания, которые возникают в ходе выполнения текущего потока команд.
Любой процессор может инициализировать операцию ввода-вывода.
Такая взаимозаменяемость означает, что любой процессор потенциально может выполнять любую ожидающую выполнения операцию
Память разделена на блоки, чтобы снизить количество конфликтов при одновременном обращении
Память разделена на блоки, чтобы снизить количество конфликтов при одновременном обращении
Процессоры в SMP
Прикладные процессоры (АР)
Загрузочный процессор (BSP)
Какой процессор играет роль загрузочного, определяется аппаратными средствами или совместно аппаратурой и BIOS. Это сделано для удобства и имеет значение только во время инициализации и выключения. BSP-процессор отвечает за инициализацию системы и за загрузку ОС. АР-процессор активизируется после загрузки ОС.
Симметричность имеет два важных аспекта: симметричность памяти и ввода-вывода. Память симметрична,
Симметричность имеет два важных аспекта: симметричность памяти и ввода-вывода. Память симметрична,
Системы, обладающие симметричностью памяти и ввода-вывода, позволяют обеспечить расширяемость аппаратных средств, а также стандартизовать программные средства.
Симметричность
Реализации SMP
Сильносвязанная
Слабосвязанная
Сильносвязанная реализация базируется на схеме, согласно которой процессоры совместно используют
Реализации SMP
Сильносвязанная
Слабосвязанная
Сильносвязанная реализация базируется на схеме, согласно которой процессоры совместно используют
Наиболее целесообразно использовать симметричную сильносвязанную модель. Тогда ОС обеспечивает мощную поддержку симметричной многопроцессорной обработки, так как планировщик в ядре ОС функционирует на уровне нити, поэтому сервер может назначить две нити одного процесса различным процессорам. Это особенно полезно для прикладных программ баз данных, где запросы могут быть расщеплены на нити и распределены между процессорами, что ведет к значительному увеличению производительности.
Чтобы полнее воспользоваться преимуществами SMP при организации многозадачности, выполнение нитей
Чтобы полнее воспользоваться преимуществами SMP при организации многозадачности, выполнение нитей
Приоритетные прерывания
Масштабируемость очень низкая.
Для достижения масштабируемости важно использовать асинхронные
Масштабируемость очень низкая.
Для достижения масштабируемости важно использовать асинхронные
Масштабируемость.
На сетевых SMP-серверах, с которыми одновременно работают множество пользователей, можно
На сетевых SMP-серверах, с которыми одновременно работают множество пользователей, можно
SMP-приложения
Достоинства.
Простота и универсальность для программирования. Архитектура SMP не накладывает ограничений на
Достоинства.
Простота и универсальность для программирования. Архитектура SMP не накладывает ограничений на
Легкость в эксплуатации. Такие системы мало отличаются от однопроцессорных. Обычно, нет никакой надобности в специальных навыках обслуживания.
Относительно невысокая цена. Особенно при организации доступа к памяти через общую шину. В этом случае разница в стоимости по сравнению с однопроцессорной машиной будет лишь за счет цены дополнительных процессоров (обычно серийных), а также за счет схемы поддержки когерентности КЭШей (которую можно сделать очень простой).
Недостатки.
Плохая масштабируемость. Этот важный недостаток SMP-системы не позволяет считать их по-настоящему
Недостатки.
Плохая масштабируемость. Этот важный недостаток SMP-системы не позволяет считать их по-настоящему