|
|
Вычислительные комплексы и системыПараллельная обработка информации Параллельная обработка информации – это совмещение во времени различных задач, либо частей одной задачи. Типы параллелизма:
Независимые задачи: результаты или признаки, полученные при решении одной задачи, не влияющие на ход решения другой задачи.
Наиболее распространен. При решении какой-то большой задачи можно выделить небольшие участки – ветви программы, которые независимы и могут обрабатываться параллельно.
Пояснения к следующему рисунку: Х5,Х6 и другие – входная величина. 20, 30, 40, 50, 10, 15, 25 – длина ветви. Y11 – результат выполнений. Y23 – выходной результат.
Имеет место, когда на одной и той же программе обрабатывается некая совокупность данных. Пример: атомный реактор и 10000 датчиков на нем.
Может быть реализован в системах с одним процессором, разделенным на некоторое число последовательно-включенных операционных блоков, каждый из которых настроен на выполнение своей части общей операцией. Работа конвейера: Когда i операционный блок выполняет i – ую часть j операции, предыдущий i-1 выполняет i-1 часть, предыдущую часть j+1 операции, i+1 выполняет i+1 часть j-1 операции.
Конвейер арифметических операций a * 10x + b * 10y = c * 10 x v y
ТБК = 400 ТК = 560
n TБК = n ∑ ti i=1
TК = (n + m - 1) τк
Вывод. Эффективность конвейера тем выше: - чем больше массив обрабатываемых данных; - чем набольшее число операционных блоков разбит процессор.
Конвейер команд Этапы выполнения команды:
Эффективность конвейера тем выше, чем набольшее число этапов разбито выполнение команды. Наличие переходов, а особенно условных переходов, сразу нарушает работу конвейера, приводя его к холостым пробегам. В современных конвейерах используется конвейеры команд и конвейеры арифметических операций.
Классификация систем обработки данных Процесс решения задачи можно представить как воздействие некоторой последовательности команд на определенную совокупность данных, поэтому все системы можно разделить на четыре класса: 1) ОКОД 2) ОКМД 3) МКОД 4) ОКМД
Система ОКОД
Повышение производительности ОКОД:
Система МКОД
Система ОКМД
Все АЛУ выполняют одну и ту же команду, но каждая наделена своими данными, которые, как правило, возникают из собственного локального ОЗУ. МКМД Может быть построен, как совокупность систем ОКОД и тогда его будут называть много машинным вычислительным комплексом, или по схеме и тогда будут называть многопроцессорным вычислительным комплексом.
ММВК используются для решения независимых или слабосвязанных задач, или для повышения надежности системы. МПВК – единственные устройства, способные решать задачи с параллелизмом независимых ветвей.
ММВК Различают с: - косвенной связью; - прямой связью; - сателитной связью.
Косвенная связь
Связь осуществляется через ВЗУ в режиме общего работающего ящика. Используется для увеличения надежности системы:
Информация в ВЗУ обновляется с некой периодичностью, поэтому резервная ЭВМ продолжит работу основной, вернувшись на шаг назад.
ВЗУ используется для взаимного контроля.
Прямо связанные Область применения та же, что и в косвенной, но расширены возможности комплекса.
ООЗУ – общее оперативное запоминающее устройство. По функциям аналогично ВЗУ, но работает много быстрее. КПУ – канал прямого управления, который позволяет осуществлять взаимное управление. В систему команд центральных серийных процессоров вводятся некоторые изменения и добавляются такие инструкции (например, HALL, WAIT), позволяю управлять работой процесса. Однако, каждая из ЭВМ работает под управлением собственной операционной системы со всеми …. АКК – адаптер канал канал. Связывает системные магистрали обеих ЭВМ. Для доступа “чужим” периферийным устройствам.
Сателитные ЭВМ Определяющим является не структурная организация, а функциональная иерархическая соподчиненность машин. Существуют главные ЭВМ, выполняющие основную задачу и ряд сателитных ЭВМ, выполняющих: - предварительную и сортировку информации; - введение БД; - управление удаленными каналами связи; - поддержка файловой системы и т.д. Назначение: увеличение производительности при некотором снижении надежности.
МПВК Включают в себя две и более процессоров, имеющих общую оперативную память, периферийные устройства, каналы связи и т.п.. Объединенные средствами коммутации и работающими под управление общей операционной системы. Операционные системы МПВК помимо обычных функций, выполняемых при мультипрограммной обработке, должны обеспечивать: - динамическое распределение заданий и ресурсов между процессорами с учетом оптимизации загрузки всех процессоров; - синхронизацию процессоров при решении разными процессами частей одной задачи; - планирование работы системы; - обработка конфликтных ситуаций. Достоинства МПВК: 1. Высокая надежность за счет резервирования и динамической ренкофигурации системы. 2. Высокая производительность за счет гибкой реорганизации параллельных действий. 3. высокая экономическая эффективность за счет высокого коэффициента загрузки оборудований. Недостатки: 1. Сложность топологии (перекрестные связи, большое число каналов ввода/вывода и т.п. приводят к удорожанию оборудования). 2. существует проблема защиты от взаимного влияния различных программ.
Лекция № 10   ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...  Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...  ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...  ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
К1
