Симметричные мультипроцессорные системы

3 Системы с центральным устройством управления

Центральное устройство управления организует раздельные потоки данных между независимыми модулями - процессорами, памятью и модулями ввода-вывода. Контроллер может запоминать запросы и выполнять функции арбитра и распределителя ресурсов. На него также возлагаются функции передачи информации о состоянии управляющих сообщений и оповещения процессоров об изменении информации в кэшах.

Поскольку все логические функции, связанные с координацией работы компонентов системы, реализуются в одном центральном устройстве управления, интерфейсы процессоров, памяти и модулей ввода-вывода остаются практически неизменными. Это обеспечивает системе почти такую ​​же гибкость и простоту, как и при использовании общей магистрали. Основной недостаток такого подхода - существенное усложнение схемы устройства управления, которые может привести к снижению производительности.

Структура с центральным устройством управления в свое время была широко распространена при построении многопроцессорных вычислительных комплексов на базе крупных машин, таких, как машины семейства IBM S/370. В настоящее время они встречаются очень редко.

4. Особенности операционных систем мультипроцессорных комплексов

Многопроцессорных вычислительном комплексе операционная система должна таким образом распределять работу между процессорами и другими ресурсами, чтобы пользователь был спасен от необходимости самостоятельно контролировать ресурсы. С точки зрения пользователя такой комплекс должен выглядеть как единая мультипрограммная система с одним процессором. И в однопроцессорной, и в SMP-системе в каждый момент времени могут быть активными несколько задач или процессов, и функция операционной системы заключается в том, чтобы спланировать выполнение задач и распределить между ними необходимые ресурсы. Пользователь может спроектировать программу таким образом, что она будет включать множество процессов или потоков в рамках отдельного процесса и при этом никак не учитывать, будет ли эта программа выполняться в однопроцессорной или в SMP-системе. Итак, операционная система должна иметь все функции мультипрограммной системы, а также должна быть в обеспечить работой много процессоров. Отметим следующие ключевые вопросы, которые должны учитываться при проектировании операционной системы многопроцессорного комплекса. *

Параллельное выполнение одних и тех же функций при запросе конкурирующих процессов. Отдельные компоненты операционной системы должны обладать свойством реентерабильности, т.е. возможностью параллельного выполнения на нескольких процессорах одновременно. Когда несколько процессоров выполняют системные подпрограммы обращаются к одним и тем же системных данных (таблиц, управляющие структурами и т.п.), должны быть предусмотрены специальные средства, обеспечивающие правильность и точность системной информации.

Планирование может выполняться любым процессором комплекса, поэтому должны быть предусмотрены средства, предупреждающие появление конфликтов. Планировщик должен назначать процессы, готовые к выполнению, тем процессорам, свободные в данный момент.

Введите ваше имя:

Комментарий:

Защита от спама - решите пример: