Многомашинные вычислительные системы картинка

ММВС содержит две или более ЭВМ, каждая из которых имеет процессор, ОП, набор ПУ и работает под управлением собственной ОС. Комплексные взаимодействия ЭВМ в системе может быть организовано по разному и сводится в любом случае к обеспечению соответствующего уровня их ОС.

МПВС строятся путём комплексирования нескольких процессоров, работающих с общим полем ОП и общим набором периферийных устройств. Параллельная работа процессоров и распределение общего ресурса памяти обеспечивается под управлением общей ОС.

В зависимости от характера связи между ЭВМ, ММВС делятся на 3 типа:

1. Косвенно связанные;

2. Прямо связанные;

3. Сателлитные.

МПВС

Параллельная работа процессоров и распределение общих ресурсов оперативной памяти обеспечивается под управлением общей ОС. По сравнению с ММВС в МПВС достигается более высокая производительность, взаимодействие процессоров и быстрая реакция на ситуации возникающие как внутри системы, так и во внешней среде. Поэтому МПВС используют для построения систем и комплексов высокой и сверхвысокой производительности, однако МПВС имеет и недостатки. В первую очередь они связаны с использование ресурсов общей памяти. При большой комплекстности процессоров возможно возникновение конфликтных ситуаций, когда несколько процессоров обращаются одновременно к одним и тем же областям памяти, кроме того к общей памяти через интерфейсные каналы ввода/вывода подключаются многочисленные ПУ. От того насколько удачно решаются проблемы коммутации ПУ и доступа к общей ОП зависит эффективность использования МПВС.

В МПВС главная идея — параллелизм в обработке информации. В общем случае этот процесс сводится к воздействию определённой последовательности команд (потока команд) на соответствующую последовательность данных (поток данных). Если в системе параллельно присутствуют независимые потоки команд или данных, то говорят о множественности таких потоков. Исходя из возможности существования одиночных и множественных потоков команд и данных все системы параллельной обработки (МПВС) делятся на четыре класса, разработанных учёным Флинном:

1. Системы с одиночным потоком команд и одиночным потоком данных (ОКОД);

2. Системы с одиночным потоком команд и множественным потоком данных (ОКМД);

3. Системы с множественным потоком команд и одиночным потоком данных (МКОД);

4. Системы с множественным потоком команд и множественным потоком данных (МКМД).

Структура ОКОД охватывает однородные процессоры. Здесь имеется общий поток команд, управляющий идентичными процессорами и общий поток данных.

Структура ОКМД содержит несколько потоков данных и один общий поток команд. Система содержит идентичные процессоры П1, П2......Пn, управляемые одной и той же последовательностью команд, но каждый из процессоров в системе обрабатывает свой поток данных. Такие структуры часто называют векторными, т.к в них хорошо реализуются задачи обработки массивов (векторов) данных, например решение линейных и нелинейных уравнений как алгебраических, так и дифференциальных, задачи теории поля и др.

Вычислительные системы со структурой МКОД содержит последовательно соединённые процессоры так, что информация на выходе одного процессора является входной для другого. С помощью множественного потока команд поступающих в процессоры решение задач для заданного потока данных развёртывается последовательно в конвейерной цепочке этих процессоров, по этой причине ВС типа МКОД принято называть последовательными конвейерными системами или системами с магистральной обработкой информации.

Структура МКМД является наиболее общей и универсальной. В ней реализуются множественные потоки и команд и данных, при этом процессоры хотя и имеют определённую самостоятельность, достаточно сильно связаны общей памятью команд и данных. Их совместная работа организована общей ОС. Данную структуру образует определённое количество процессоров соединённых между собой и памятью так, что образуется матрица, узлами которой являются сами процессоры. По этой причине системы МКМД получили название «матричные»