Lectures / 23
.pdf
Решетка и тор
•Обобщение линейки/кольца для многомерного случая
«Толстое» дерево
Двоичное «толстое» дерево, в котором все внутренние узлы имеют по два потомка
Гиперкуб
Гиперкуб размерности N - соединяет «узлы» двух гиперкубов размерности
N-1
4-D
Классификация ВС типа MIMD
MIMD
Мультипроцессоры Мультикомпьютеры
UMA |
|
NUMA |
|
MPP |
|
Кластеры |
|
|
|
|
|
|
|
SMP |
|
ccNUMA |
|
NccNUMA |
|
|
|
|
|
Мультипроцессоры (системы с общей
памятью, сильно связанные MIMD)
|
РР1 |
|
|
|
РР2 |
|
. . . |
|
РРn |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сеть обмена
ОбщаяОбщаяпамятьпамять
ÎЛегкость построения, легко можно адаптировать
обычные ОС систем SISD
ÎОграничение: надежность & расширяемость. Отказ
любого процессора или элемента памяти влияет на работоспособность всей ВС.
ÎУвеличение числа процессоров ведет к
соревнованию за доступ к памяти.
Мультикомпьютеры (системы с рас-
пределенной памятью, слабо связанные MIMD)
|
|
M |
|
|
|
|
|
M |
|
|
|
|
|
|
|
M |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
M1 |
|
|
|
|
M2 |
|
|
|
|
|
Mk |
|
|
|||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. . . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
РР1 |
|
|
|
|
РР2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РРn |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сеть обмена
ÎВзаимодействие: IPC (InterProcess Communication,
межпроцессное взаимодействие) по высокоскоростным сетям.
ÎЛегко расширяются, отказ одного процессора не
влияет на работоспособность всей системы.
Мультипроцессоры с однородным
доступом к общей памяти
(UMA - Uniform Memory Access)
Процессоры
|
РР1 |
|
|
|
РР2 |
|
. . . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РРn |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сеть обмена
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. . . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M |
|
|
|
|
M |
|
|
|
M |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
M1 |
|
|
|
M2 |
|
|
|
Mk |
||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Модули памяти
Мультипроцессоры с неоднородным
доступом к общей памяти
(NUMA - Non-Uniform Memory Access)
|
Р |
|
|
M |
|
|
|
|
Р |
|
M |
|
|
. . . |
|
Р |
|
|
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Р1 |
|
|
M1 |
|
|
|
Р2 |
|
M2 |
|
|
Рn |
|
Mn |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
n |
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сеть обмена
Симметричные мультипроцессорные
системы (SMP)
•SMP = Symmetric MultiProcessor
•N = 2 ... 32 (64) процессора с одинаковым доступом к ресурсам компьютера, процессоры совместно используют ОП и работают в едином виртуальном и физическом адресном пространстве
•Внешний кэш может быть локальным или совместно используемым (при N не более четырех)
•Все процессоры выполняют одинаковые функции
•Соединение - общей шиной или коммутатором типа «кроссбар»
•ОС организует взаимодействие между процессорами на уровне заданий, файлов, элементов данных
Типичная SMP система
Процессор |
Процессор |
Процессор |
Кэш |
Кэш |
Кэш |
Общая шина |
|
Модуль |
I/O |
Модуль |
|
МодульОП |
I/O |
I/O |
|
МодульОП |
I/O |
ОП |
|
ОП |
|