|
Основы реализации в многопроцессорных системах ⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2 Ключевым моментом реализации в многопроцессорных системах с небольшим числом процессоров как схемы записи с аннулированием, так и схемы записи с обновлением данных, является использование для выполнения этих операций механизма шины. Для выполнения операции обновления или аннулирования процессор просто захватывает шину и транслирует по ней адрес, по которому должно производиться обновление или аннулирование данных. Все процессоры непрерывно наблюдают за шиной, контролируя появляющиеся на ней адреса. Процессоры проверяют не находится ли в их кэш-памяти адрес, появившийся на шине. Если это так, то соответствующие данные в кэше либо аннулируются, либо обновляются в зависимости от используемого протокола. Последовательный порядок обращений, присущий шине, обеспечивает также строго последовательное выполнение операций записи, поскольку когда два процессора конкурируют за выполнение записи в одну и ту же ячейку, один из них должен получить доступ к шине раньше другого. Один процессор, получив доступ к шине, вызовет необходимость обновления или аннулирования копий в других процессорах. В любом случае, все записи будут выполняться строго последовательно. Один из выводов, который следует сделать из анализа этой схемы, заключается в том, что запись в разделяемый элемент данных не может закончиться до тех пор, пока она не захватит доступ к шине.
МНОГОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ С ЛОКАЛЬНОЙ ПАМЯТЬЮ И МНОГОМАШИННЫЕ СИСТЕМЫ Существуют два различных способа построения крупномасштабных систем с распределенной памятью. Простейший способ заключается в том, чтобы исключить аппаратные механизмы, обеспечивающие когерентность кэш-памяти, и сосредоточить внимание на создании масштабируемой системы памяти Характеристики МПС с индивидуальной памятью
В МПС с индивидуальной памятью множество программ обслуживания и связанных с ними данных P={P1,…,PM} разделяется на подмножества, размещаемые в памяти соответствующих процессоров Пр1,…,ПрN. В результате этого каждый из процессоров ориентируется на обслуживание заявок определенных типов, а именно тех, программы обслуживания которых размещены в памяти процессора. Режим работы МПС, при котором каждый из процессоров обслуживает заявки определенных типов и не может обслуживать заявки других типов, называется режимом разделения функций. Модель МПС с индивидуальной памятью В наиболее простом случае процессоры не обмениваются информацией с общей памятью или количество информации, передаваемой при обменах, может быть столь незначительно, что допустимо пренебречь влиянием процессов обмена на процесс обслуживания заявок. В таком случае можно считать, что процессоры функционируют независимо и работу N-процессорной системы в режиме разделения функций можно рассматривать как процесс функционирования N одноканальных систем массового обслуживания.
О1
О2
Оn
Рисунок 5 - Модель МПС с раздельной памятью.
ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА Описание экранной формы Современные программы разрабатываются для функционирования в среде Windows. Приложения для Windows разрабатываются в среде визуального программирования. Визуальное программирование строится на тесном взаимодействии дух процессов: • процесс конструирования Windows-окна; • процесс написания кода, придающего элементам этого окна и программе в целом необходимую функциональность. Главное окно (рисунок 1) программы содержит: ü Область выбора количества пакетов (10, 100, 1000, 5000) ü Область для ввода количества процессоров ü Область для вывода массива пакетов ü Область для вывода распределения пакетов для мультипроцессорной системы с раздельной памятью ü Область для вывода распределения пакетов для мультипроцессорной системы с общей памятью ü Кнопку «Выполнить»
Рисунок 6 - Описание экранной формы. Результаты Рисунок 7 - Пример работы программы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ В представленной работе выполнено исследование производительности мультипроцессорных систем с общей памятью и с распределенной памятью. В МПС с индивидуальной памятью каждый из процессоров обращается в основном к своему модулю памяти. Для обмена данными между подсистемами "процессор – модуль памяти" в процессорах предусмотрены блоки обмена, обеспечивающие передачу сегментов информации между общей памятью и модулем памяти. При этом блок обмена может работать как селекторный канал: операция обмена инициируется процессором и передача данных выполняется с параллельной работой последнего. Принцип индивидуальной памяти позволяет исключить коммутаторы в интенсивно используемом канале "процессор – модуль памяти", вследствие чего увеличивается номинальное быстродействие процессоров и уменьшаются затраты оборудования по сравнению с общей памятью. Отрицательным последствием разделения памяти между процессорами является потеря ресурсов быстродействия в процессе обмена информацией между модулями памяти и общей памятью системы. Потери возникают, во-первых, из-за возможных приостановок работы процессоров для ожидания моментов окончания обмена данными с общей памятью и, во-вторых, из-за дополнительной загрузки модулей памяти операциями обмена. Если класс задач, решение которых возлагается на МПС, таков, что работа каждого процессора связана с использованием в основном ограниченного подмножества данных и обращение к остальным данным происходит сравнительно редко, то индивидуализация памяти приводит к экономии оборудования и обеспечивает высокое номинальное быстродействие процессоров в системе. В противном случае, когда каждый из процессоров почти равновероятно обращается к любому сегменту данных, МПС должна строиться по схеме с общей памятью, исключающей необходимость в обмене информацией между модулями памяти. В МПС с общей памятью каждый из процессоров имеет доступ к любому модулю памяти, которые могут функционировать независимо друг от друга и в каждый момент времени может выполняться одновременные обращения с целью записи или чтения слова информации, число которых определяется числом модулей. Конфликтные ситуации (обращение к одному и тому же модулю памяти) разрешаются коммутатором, начинающим обслуживать первым устройство с наибольшим приоритетом, например, процессор с наименьшим номером. Структура МПС с общей памятью наиболее универсальна: любая информация, хранимая в памяти системы, в равной степени доступна любому процессору и каналу ввода/вывода. Отрицательное свойство МПС с общей памятью – большие затраты оборудования в коммутаторах (эти затраты пропорциональны произведению числа устройств, подключенных к памяти, и числа модулей памяти). СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. «Архитектура ЭВМ», Колдаев В.Д. Лупин С.А., Москва, 2009 2. www.wikipedia.org 3. В.В. Подбельский. Язык C++: Учебное пособие. - Москва: Финансы и статистика, 1995. 560с. 4. Ирэ Пол. Объектно-ориентированное программирование с использованием C++: Пер. с англ. - Киев: НИИПФ ДиаСофт Лтд, 1995. 480с. 5. Т. Фейсон. Объектно-ориентированное программирование на Borland C++ 4.5: Пер. с англ. - Киев: Диалектика, 1996. 544с. 6. Т. Сван. Освоение Borland C++ 4.5: Пер. с англ. - Киев: Диалектика, 1996. 544с. 7. У. Сэвитч. C++ в примерах: Пер. с англ. - Москва: ЭКОМ, 1997. 736с. 8. Х. Дейтел, П. Дейтел. Как программировать на C++: Пер. с англ. - Москва: ЗАО "Издательство БИНОМ", 1998. 1024с. 9. Т. Сван. Освоение Borland C++ 4.5: Пер. с англ. - Киев: Диалектика, 1996. 544с. 10. Г. Шилдт. Самоучитель C++: Пер. с англ. - Санкт-Петербург: BHV-Санкт-Петербург, 1998. 620с. 11. У. Сэвитч. C++ в примерах: Пер. с англ. - Москва: ЭКОМ, 1997. 736с. 12. К. Джамса. Учимся программировать на языке C++: Пер. с англ. - Москва: Мир, 1997. 320с.
Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор... Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)... Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам... Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|