Операционные системы
УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОРАМИ И ЗАДАНИЯМИ В МУЛЬТИПРОЦЕССОРНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ КОМПЛЕКСАХ.
Современной тенденцией развития вычислительной техники является построение вычислительных комплексов, содержащих несколько ЦП, называемых мультипроцессорными вычислительными системами. Мультипроцессорная обработка – это способ организации вычислений в системах с несколькими процессорами, при котором несколько задач (процессов, нитей) могут одновременно выполняться на разных процессорах системы.
Целью построения мультипроцессорных вычислительных систем является:
-
повышение производительности вычислительных систем;
- повышение надежности и коэффициента готовности вычислительной системы.
Существует два вида мультипроцессорных вычислительных систем:
1. Мультипроцессорные вычислительные системы со слабо связанными процессорами, называемые многомашинными комплексами, которые предусматривают соединение двух или более вычислительных машин при помощи канала связи и/или внешней памяти (рис.9.1).
Рис. 9.1. Системы со слабо связанными процессорами
2. Мультипроцессорные системы с сильно связанными процессорами, называющиеся многопроцессорными вычислительными комплексами, которые имеют единую ОП, коллективно используемую несколькими ЦП (рис.9.2).
Рис.9.2. Мультипроцессорная система
Мультипроцессорная организация системы приводит к усложнению всех алгоритмов управления ресурсами.
Например, необходимо планировать процессы не для одного, а для нескольких процессоров, что гораздо сложнее. Сложности возрастают при возрастании количества конфликтов по обращению к устройствам ввода/вывода, данным общей памяти и совместно используемым программам. Все эти проблемы должны решать ОС путем синхронизации, ведения очередей, планирования процессов.
Итак, в отличие от однопроцессорных ОС, подсистемы управления процессами и заданиями должны выполнять следующие основные функции:
- организацию взаимодействия центральных процессоров (синхронизация);
- управление загрузкой процессоров (диспетчирование).
