1. Назвіть основні етапи розвитку паралельної обробки.

У 1945 р. у докладі математика Дж. фон Неймана було запропоновано модель Електронного Дискретного Змінного Автоматичного Комп’ютера (ED VAC) з архітектурою, яка отримала назву нейманівської, і з пам’яттю, що зберігається. При цьому програма являла собою послідовність команд, що зберігається послідовно в пам’яті комп’ютера і виконуваних одна за одною лінійним чином одиничного потоку.

З часом удосконалювались як технології, так і ідеї фон Неймана. У 60-ті роки XX ст. з’явилися операційні системи з розподілом часу, що реалізують концепцію паралельного виконання програми. Тепер окремі користувачі могли одночасно звернутися до одного універсального комп’ютера й надати завдання для обробки. Програма являла собою єдиний процес у системі. Операційна система оброблювала деталі розподілу процесорного часу для кожної індивідуальної програми. У цей час паралелізм існував на рівні процесу, а перемикання завдань здійснювалось системним програмістом.

Поява персональних комп’ютерів (ПК або PC) не змінила архітектуру. Вона також залишалися нейманівською. ПК являли собою автономні пристрої з простими одно користувальницькими операційними системами (ОС), що забезпечують у кожний момент часу виконання тільки однієї програми. Взаємодія користувача з ОС здійснювалась за допомогою простих текстів базового інтерфейсу.

З часом зростання обчислювальної потужності ПК призвело до більш складних обчислювальних платформ. Виробники операційної системи використовували прогрес у розвитку периферійних пристроїв для розробки складніших операційних середовищ.

Стандартними й доступними є графічні інтерфейси користувача (GUIs) для запуску й керування великою кількістю програм в одному операційному середовищі. Поширення набули комп’ютерні мережі, популярності набув Інтернет.

У користувачів з’явилася можливість працювати з електронною поштою, слухати передавану за допомогою інтернет-радіостанцій музику тощо.

Користувачі очікували, що використовувана обчислювальна платформа буде швидшою і дружелюбнішою, а додатки забезпечать швидке керування незручними фоновими завданнями, наприклад, автоматичне збереження файлів з мінімальними збоями тощо.

Ці очікування користувачів породили проблеми перед розроблювачами програмного забезпечення.

2. Що було передумовою розвитку паралелізму в програмному забезпеченні?

3. Назвіть важливі причини використання паралелізму в програмному забезпеченні.

Паралелізм у програмному забезпеченні (ПЗ) – спосіб керувати спільними ресурсами, використовуваними в один і той самий час.

Паралелізм у ПЗ важливий з кількох причин:

1. Паралелізм ураховує найефективніше використання системних ресурсів.

Він забезпечує максимізацію кількості обчислень (мінімізацію часу розв’язання задачі в комп’ютерних системах).

Уведення зайвих зв’язків між різними компонентами в системі істотно знижує ефективність системної роботи.

2. Паралелізм забезпечує одночасне використання кількох програмних завдань.

Паралелізм забезпечує розподіл програмних алгоритмів або додатків, які природно паралельними.