DAUDZPROCESUĀLIE PROCESI: NO KĀ TAS SASTĀV, VEIDI, PRASĪBAS, PRIEKŠROCĪBAS - TEHNOLOĢIJAS - 2025

Multiprocessing , kas piemēroti, lai ar datoru, ir tāda veida darbību datorā, kurā tas ir fiziski vairāk nekā vienu procesoru. Mērķis ir vēlme vienlaikus vadīt dažādas programmas daļas.

Šīs vairākas centrālās procesora vienības (CPU) ir ciešā saziņā, koplietojot kopni, atmiņu un citas datora perifērijas ierīces. Tā kā ir pieejami vairāki procesori, vienlaikus var darboties vairāki procesi.

Avots: Khazadum

Daudzprocesēšana vairāk attiecas uz CPU vienību skaitu, nevis uz vienlaikus notiekošo procesu skaitu. Ja aparatūra nodrošina vairāk nekā vienu procesoru, tas ir multiprocessing. Tā ir sistēmas spēja izmantot vairāku procesoru skaitļošanas jaudu.

Daudzprocesēšanas sistēma ir ļoti noderīga, ja vēlaties iegūt pietiekami lielu ātrumu liela datu kopuma apstrādei. Šīs sistēmas galvenokārt izmanto tādās lietojumprogrammās kā laika prognoze, satelīta kontrole utt.

Šāda veida daudzprocesēšanas sistēma vispirms parādījās lielos datoros vai lieldatoros, pirms tam samazinot izmaksas, lai nodrošinātu tās iekļaušanu personālajos datoros.

Kas ir multiprocessing?

Ar multiprocesēšanas sistēmas atbalstu vairākus procesus var izpildīt paralēli.

Pieņemsim, ka procesi Pr1, Pr2, Pr3 un Pr4 gaida izpildīšanu. Atsevišķā procesora sistēmā vispirms darbosies viens process, tad nākamais, tad otrs utt.

Tomēr, izmantojot daudzprocesēšanu, katru procesu apstrādei var iestatīt uz noteiktu CPU.

Ja tas ir divkodolu procesors ar diviem procesoriem, divus procesus var izpildīt vienlaicīgi, un tādējādi tie būs divreiz ātrāki. Tāpat četrkodolu procesors būs četras reizes ātrāks nekā viens procesors.

Tā kā katram procesoram ir piešķirta noteikta funkcija, viņi varēs veikt savu darbu, piegādāt instrukciju komplektu nākamajam procesoram un sākt strādāt pie jauna instrukciju komplekta.

Piemēram, lielāks procesors varētu izmantot “vergu” procesorus, lai veiktu dažādus tīrīšanas darbus, piemēram, atmiņas pārvaldību.

Tāpat datu pārraides, atmiņas glabāšanas vai aritmētisko funkciju pārvaldīšanai var izmantot dažādus procesorus.

Atšķirība starp multiprocessing un multiprogramming

Sistēma ir daudzprocesējoša, jo fiziski ir vairāk nekā viens procesors, un tā var būt daudzprogrammēšana, ja tajā vienlaikus darbojas vairāki procesi.

Tāpēc atšķirība starp multiprocessing un multiprocessing ir tā, ka multiprocessing vienlaikus veic vairākus procesus vienlaikus ar vairākiem procesoriem, turpretī multiprocessing uztur vairākas programmas galvenajā atmiņā un vienlaikus tās vada caur vienu CPU.

Tas ir, daudzprocesēšana notiek, izmantojot paralēlu apstrādi, savukārt daudzprogrammēšana notiek, kad viens CPU pārslēdzas no viena procesa uz otru.

Prasības

Lai efektīvi izmantotu daudzprocesuālo sistēmu, datorsistēmai jābūt šādai:

Procesora atbalsts

Jums jābūt procesoru komplektam, kas spētu tos izmantot daudzprocesēšanas sistēmā.

Pamatplates stiprinājums

Mātesplate, kas spēj saturēt un apstrādāt vairākus procesorus. Tas nozīmē papildu rozetes vai slotus pievienotajām mikroshēmām.

Operētājsistēmas atbalsts

Visu daudzprocesēšanas uzdevumu pārvalda operētājsistēma, kas piešķir dažādus uzdevumus, kas jāveic dažādiem sistēmas procesoriem.

Tiek apgalvots, ka lietojumprogrammas, kas paredzētas izmantošanai daudzprocesos, ir sašūtas, kas nozīmē, ka tās ir sadalītas mazākās kārtībās, kuras var palaist neatkarīgi.

Tas ļauj operētājsistēmai ļaut šiem pavedieniem vienlaikus darboties vairāk nekā vienā procesorā, kā rezultātā notiek daudzprocesēšana un labāka veiktspēja.

Daudzprocesu veidi

Simetriska daudzprocesēšana

Šāda veida daudzprocesēšanas gadījumā visiem procesoriem ir savstarpējas attiecības vienā un tajā pašā vienlīdzības līmenī, tas ir, starp viņiem nav galvenā-verga attiecības.

Visi procesori sazinās viens ar otru, jo katrs satur vienas un tās pašas operētājsistēmas kopiju.

Simetriskās daudzapstrādes sistēmas piemērs ir Unix Encore versija Multimax datoram.

Asimetriska daudzprocesēšana

Šāda veida daudzprocesēšanas procesā ir galvenais procesors, kas dod instrukcijas visiem pārējiem procesoriem, katram piešķirot iepriekš definētu uzdevumu. Šī ir visekonomiskākā iespēja, uzturot galvenā-pakārtotā attiecības starp procesoriem.

Šis multiprocesēšanas veids pastāvēja tikai līdz simetrisku multiprocesoru ieviešanai.

Priekšrocība

Augstāka produktivitāte

Izmantojot vairāku procesu apstrādi, jums būs jāveic vairāk uzdevumu daudz īsākā laika posmā.

Ja vairāki procesori strādā kopā, tad sistēmas veiktspēja palielinās, palielinot vienā laika vienībā izpildīto procesu skaitu.

Augstāka uzticamība

Kad procesors neizdodas, daudzprocesēšana izrādās uzticamāka, jo šādā situācijā sistēma palēnināsies, taču nestrādās. Šī spēja turpināt strādāt, neskatoties uz neveiksmēm, ir pazīstama kā gracioza degradācija.

Piemēram, ja kāds no procesoriem neizdodas no pieciem, kuriem ir, tad darbs neizdosies, bet pārējie četri procesori dalīsies ar neveiksmīgā procesora darbu. Tāpēc sistēma darbosies par 20% lēnāk, tā vietā, lai pilnībā avarētu.

Krāj naudu

Šīs sistēmas var radīt ilgtermiņa naudas ietaupījumus, salīdzinot ar viena procesora sistēmām, jo ​​procesori var koplietot barošanas avotus, perifērijas ierīces un citas ierīces.

Ja ir vairāki procesi, kas kopīgi izmanto datus, labāk tos ieprogrammēt daudzapstrādes sistēmās datu kopīgošanai, nevis izmantot dažādas datorsistēmas ar vairākām šo datu kopijām.

Trūkumi

Augstākas pirkuma izmaksas

Lai arī ilgtermiņā daudzprocesuālas sistēmas ir lētākas nekā vairāku datorsistēmu izmantošana, tās joprojām ir diezgan dārgas.

Daudz lētāk ir iegādāties vienkāršu sistēmu ar vienu procesoru nekā daudzprocesoru sistēmu.

Sarežģīta operētājsistēma

Daudzprocesēšanas sistēmās ir nepieciešama sarežģītāka operētājsistēma.

Tas notiek tāpēc, ka jums ir vairāki procesori, kas koplieto atmiņu, ierīces utt. resursu sadalīšana procesiem ir sarežģītāka nekā tad, ja būtu tikai viens procesors.

Nepieciešams liels atmiņas apjoms

Visiem daudzprocesoru sistēmas procesoriem ir galvenā atmiņa. Tāpēc, salīdzinot ar viena procesora sistēmām, ir nepieciešams daudz lielāks atmiņas fonds.

Atsauces

1. Dinesh Thakur (2019. gads). Definīcija Daudzprocesoru operētājsistēma. E-datora piezīmes, kas ņemtas no: ecomputernotes.com.
2. Pamācību punkts (2019). Atšķirība starp vairākuzdevumu, vairāku pavedienu un vairāku apstrādes veidu. Paņemts no: tutorialspoint.dev.
3. Enciklopēdija Britannica (2019). Daudzapstrāde. Paņemts no: britannica.com.
4. Tehnopēdija (2019). Daudzprocesors. Paņemts no: limitspedia.com.
5. Krists Kastro (2018). Daudzprocesoru sistēmas. Pamācību punkts. Paņemts no: tutorialspoint.com.