МНОГОПРОЦЕССОРНОСТЬ: ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ, ВИДЫ, ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕИМУЩЕСТВА - ТЕХНОЛОГИЯ - 2024

Многопроцессорная , применяется к компьютеру, является формой работы компьютера , где он физически более одного процессора. Цель состоит в том, чтобы иметь желание запускать разные части программы одновременно.

Эти несколько центральных процессоров (ЦП) находятся в тесном взаимодействии, разделяя шину, память и другие периферийные устройства компьютера. Поскольку доступно несколько процессоров, несколько процессов могут выполняться одновременно.

Источник: Khazadum

Многопроцессорность относится больше к количеству модулей ЦП, чем к количеству процессов, выполняющихся одновременно. Если оборудование предоставляет более одного процессора, то это многопроцессорность. Это способность системы использовать вычислительную мощность нескольких процессоров.

Многопроцессорная система очень полезна, когда вы хотите иметь достаточно высокую скорость для обработки большого набора данных. Эти системы в основном используются в таких приложениях, как прогнозирование погоды, спутниковое управление и т. Д.

Этот тип многопроцессорной системы впервые появился на больших компьютерах или мэйнфреймах, прежде чем снизить его стоимость, чтобы гарантировать его включение в персональные компьютеры.

Что такое многопроцессорность?

Благодаря поддержке многопроцессорной системы несколько процессов могут выполняться параллельно.

Предположим, что процессы Pr1, Pr2, Pr3 и Pr4 ожидают своего выполнения. В однопроцессорной системе сначала выполняется один процесс, затем следующий, затем другой и т. Д.

Однако при многопроцессорной обработке каждый процесс может быть настроен на определенный ЦП для обработки.

Если это двухъядерный процессор с двумя процессорами, два процесса могут выполняться одновременно, и поэтому они будут в два раза быстрее. Точно так же четырехъядерный процессор будет в четыре раза быстрее, чем одинарный.

Поскольку конкретная функция назначается для выполнения каждому процессору, он сможет выполнять свою работу, доставлять набор инструкций следующему процессору и начинать работу над новым набором инструкций.

Например, более крупный процессор может использовать «подчиненные» процессоры для выполнения различных задач очистки, таких как управление памятью.

Точно так же разные процессоры могут использоваться для управления передачей данных, хранением в памяти или арифметическими функциями.

Разница между многопроцессорностью и мультипрограммированием

Система является многопроцессорной, если физически имеет более одного процессора, и может быть многопроцессорной, если в ней одновременно запущено несколько процессов.

Следовательно, разница между многопроцессорностью и многопроцессорностью заключается в том, что при многопроцессорности одновременно выполняется несколько процессов на нескольких процессорах, в то время как многопроцессорность сохраняет несколько программ в основной памяти и запускает их одновременно через один ЦП.

То есть многопроцессорность происходит за счет параллельной обработки, а многопроцессорность происходит, когда один ЦП переключается с одного процесса на другой.

Требования

Чтобы эффективно использовать многопроцессорную систему, компьютерная система должна иметь следующее:

Поддержка процессора

У вас должен быть набор процессоров, которые могут использовать их в многопроцессорной системе.

Кронштейн материнской платы

Материнская плата, способная содержать и обрабатывать несколько процессоров. Это означает дополнительные гнезда или слоты для добавленных чипов.

Поддержка операционной системы

Вся задача многопроцессорности управляется операционной системой, которая назначает различные задачи для выполнения различными процессорами в системе.

Приложения, предназначенные для использования в многопроцессорной обработке, называются сшитыми, что означает, что они разделены на более мелкие процедуры, которые можно запускать независимо.

Это позволяет операционной системе разрешать этим потокам выполняться на более чем одном процессоре одновременно, что приводит к многопроцессорности и повышению производительности.

Типы многопроцессорности

Симметричная многопроцессорная обработка

В этом типе многопроцессорной обработки все процессоры имеют взаимные отношения на одном уровне равенства, то есть между ними нет отношений «главный-подчиненный».

Все процессоры взаимодействуют друг с другом, поскольку каждый содержит копию одной и той же операционной системы.

Примером симметричной многопроцессорной системы является версия Unix Encore для компьютера Multimax.

Асимметричная многопроцессорность

В этом типе многопроцессорной обработки есть главный процессор, который дает инструкции всем остальным процессорам, назначая каждому из них предварительно определенную задачу. Это наиболее экономичный вариант, позволяющий поддерживать связь между процессорами как главный-подчиненный.

Этот тип многопроцессорной обработки существовал только до появления симметричных мультипроцессоров.

преимущество

Более высокая производительность

Благодаря многопроцессорности вы сможете выполнить больше задач за гораздо более короткий промежуток времени.

Если несколько процессоров работают вместе, производительность системы увеличивается за счет увеличения количества процессов, выполняемых за единицу времени.

Более высокая надежность

Когда процессор выходит из строя, многопроцессорность оказывается более надежной, потому что в этой ситуации система будет тормозить, но не выйдет из строя. Эта способность продолжать работать, несмотря на сбой, известна как постепенная деградация.

Например, если какой-либо процессор выйдет из строя из пяти, то задание не завершится ошибкой, но оставшиеся четыре процессора разделят работу с отказавшим процессором. Таким образом, система будет работать на 20% медленнее вместо полного сбоя.

Экономя деньги

Эти системы могут обеспечить долгосрочную экономию денег по сравнению с однопроцессорными системами, поскольку процессоры могут совместно использовать источники питания, периферийные устройства и другие устройства.

Если существует несколько процессов, которые совместно используют данные, лучше запрограммировать их в многопроцессорных системах для совместного использования данных, чем иметь разные компьютерные системы с несколькими копиями этих данных.

Недостатки

Более высокая стоимость покупки

Хотя многопроцессорные системы в долгосрочной перспективе дешевле, чем использование нескольких компьютерных систем, они все же довольно дороги.

Гораздо дешевле купить простую систему с одним процессором, чем многопроцессорную.

Сложная операционная система

В многопроцессорных системах требуется более сложная операционная система.

Это связано с наличием нескольких процессоров с общей памятью, устройствами и т. Д. распределение ресурсов по процессам сложнее, чем если бы был только один процессор.

Требуется большой объем памяти

Все процессоры в многопроцессорной системе совместно используют основную память. Следовательно, требуется гораздо больший пул памяти по сравнению с однопроцессорными системами.

Ссылки

1. Динеш Такур (2019). Определение Многопроцессорная операционная система. Заметки для компьютера Взято с: ecomputernotes.com.
2. Учебные пособия (2019 г.). Разница между многозадачностью, многопоточностью и многопроцессорностью. Взято из: tutorialspoint.dev.
3. Британская энциклопедия (2019). Многопроцессорные. Взято с: britannica.com.
4. Техопедия (2019). Многопроцессорные. Взято с: потолокpedia.com.
5. Кристи Кастро (2018). Многопроцессорные системы. Учебные пособия. Взято с: tutorialspoint.com.