Что это дает?

Например, в системе на 16384 процессоров (2¹⁴) каждый процессор имеет 14 входов/выходов, чтобы реализовать все соединения. Между каждой парой процессоров расстояние не более 14 участков. Это удобно, так количество связей и расстояние между процессорами значительно меньше числа самих процессоров и позволяет решать проблемы маршрутизации.

2.20. Разновидности ос многопроцессорных систем,

отличающихся способом организации выполнения заданий

Выделяется три типа ОС:

1. Централизованная ОС (по типу «ведущий/ведомый»)

2. Децентрализованная ОС (с раздельным выполнением заданий)

3. Смешанные ОС (с симметричным выполнением заданий)

1. Централизованные ОС

- управляющие функции реализуются только в одном из процессоров, который может быть выбран оператором (или заложен программно как центральный), исполнительские функции распределены по другим процессорам.

- к исполнению управляющих программ имеет доступ только один центральный процессор, в связи с чем в системе не возникают конфликтные ситуации (блокировки), связанные с общим доступом.

- при сбое в ведущем процессоре возможен отказ системы в целом. Необходимо предусмотреть специальные средства перезапуска системы.

- в случае, если решается много мелких задач и ведущий процессор перегружен управляющими функциями, то возможно резкое снижение производительности системы в целом.

2. Децентрализованные ОС

- каждое задание полностью обслуживается одним процессором, то есть каждый процессор выполняет и управленческие и исполнительские функции

- при отказе одного из процессоров в целом, система может не потерять работоспособность. В этом случае задача процессора вышедшего из строя перераспределяется на другой процессор. Однако при этом требуется восстановление вычислительной системы, повторный запуск программ и это представляет непростую по реализации задачу.

- операции ввода/вывода могут выполняться процессором, на который эта задача возложена. Каждый процессор может иметь свою дополнительную память.

- если один процессор перегружен, а другие простаивают, то система характеризуется низкой эффективностью.

3. Смешанная ОС

- каждое задание может обслуживаться одновременно несколькими процессорами (и управленческие и исполнительские функции), при этом обеспечивается возможность равномерной загрузки процессоров.

- при выходе из строя отдельного процессора может сохраняться работоспособность

- самая сложная ОС.

2.21. Мультипроцессорные системы на базе мп Alpha 21364

- архитектура МВС с индивидуальной памятью у каждого микропроцессора;

- сетевой интерфейс поддерживают 4 связи (на рис. link);

- система связи – тор;

- возможно расширение архитектуры (рис. – базовая архитектура);

- каждый процессор – однокристальный;

- имеются порты памяти (для внешних блоков ОП);

- потребляет порядка 100 Вт (немалая мощность);

- 100 млн. транзисторов.

2.22. Однокристальные многопроцессорные системы

МП ТMS 320C8x

На одном кристалле – много процессоров.

Архитектура МВС - с общей памятью.

Особенность: обработка 2-х, 3-х-мерной графики (компрессия, декомпрессия). Относится к цифровым микропроцессорам обработки сигналов.

Типичная многопроцессорная система с многими процессорами и коммутаторами:

- МП содержит 5 полнофункциональных процессоров, 4 из которых - реализуют исполнительские функции, а 1 – управляющие;

- каждый процессор за 1 такт может выполнить несколько RISK – операций;

- главный процессор более полнофункциональный и работает с плавающей точкой;

- порт JTAG – подключение системы контроля и отладки, дополнительного ОЗУ;

- контроллер обмена;

- видеоконтроллер;

- суммарная производительность – 2 млрд. RISK – команд (при частоте 40-50 МГц).