multiprocesare, aplicat la calcul, este o formă de funcționare a unui computer în care există fizic mai mult de un procesor. Scopul este de a avea dispoziția de a executa diferite părți ale unui program în același timp.
Aceste unități centrale de procesare (CPU) sunt în comunicație strânsă, partajând magistrala, memoria și alte dispozitive periferice ale computerului. Deoarece există mai multe procesoare disponibile, mai multe procese pot fi rulate în același timp.
Multiprocesarea se referă mai mult la numărul de unități CPU, decât la numărul de procese care rulează simultan. Dacă hardware-ul oferă mai mult de un procesor, atunci acesta este multiprocesare. Este capacitatea sistemului de a valorifica puterea de calcul a mai multor procesoare.
Sistemul multiprocesare este foarte util atunci când doriți să aveți o viteză suficient de mare pentru a procesa un set mare de date. Aceste sisteme sunt utilizate mai ales în aplicații precum prognoza meteo, control prin satelit etc..
Acest tip de sistem multiprocesare a apărut pentru prima dată pe computere mari sau mainframe, înainte de a-și reduce costul pentru a asigura includerea acestuia în computerele personale..
Indice articol
Cu sprijinul unui sistem multiprocesare, mai multe procese pot fi executate în paralel.
Să presupunem că procesele Pr1, Pr2, Pr3 și Pr4 așteaptă să fie executate. Pe un sistem cu un singur procesor, un proces va rula mai întâi, apoi următorul, apoi celălalt și așa mai departe.
Cu toate acestea, cu multiprocesare, fiecare proces poate fi setat la un anumit CPU pentru procesare..
Dacă este un procesor dual-core, cu două procesoare, două procese pot fi executate simultan și astfel vor fi de două ori mai rapide. În mod similar, un procesor quad-core va fi de patru ori mai rapid decât un singur procesor..
Deoarece o anumită funcție este atribuită fiecărui procesor, acesta va putea să-și execute munca, să livreze setul de instrucțiuni următorului procesor și să înceapă să lucreze la un nou set de instrucțiuni.
De exemplu, un procesor mai mare ar putea folosi procesoare „slave” pentru a efectua diverse sarcini de curățare, cum ar fi gestionarea memoriei..
În mod similar, diferite procesoare pot fi utilizate pentru a gestiona comunicațiile de date, stocarea memoriei sau funcțiile aritmetice..
Un sistem multiprocesează având mai mult de un procesor fizic și poate fi multiprogramat atunci când are mai multe procese care rulează simultan..
Prin urmare, diferența dintre multiprocesare și multiprocesare este că multiprocesarea execută mai multe procese în același timp pe mai multe procesoare, în timp ce multiprocesarea păstrează mai multe programe în memoria principală și le execută simultan printr-un singur CPU.
Adică multiprocesarea are loc prin procesare paralelă, în timp ce multiprogramarea are loc atunci când un singur CPU trece de la un proces la altul..
Pentru a utiliza sistemul multiprocesare eficient, sistemul computerizat trebuie să aibă următoarele:
Trebuie să aveți un set de procesoare care au capacitatea de a le utiliza într-un sistem multiprocesare.
O placă de bază capabilă să conțină și să gestioneze mai multe procesoare. Aceasta înseamnă prize suplimentare sau sloturi pentru jetoane adăugate.
Întreaga sarcină multiprocesare este gestionată de sistemul de operare, care atribuie diferitele sarcini care trebuie îndeplinite de diferiții procesoare din sistem..
Se spune că aplicațiile concepute pentru a fi utilizate în multiprocesare sunt cusute, ceea ce înseamnă că sunt împărțite în rutine mai mici care pot fi rulate independent..
Acest lucru permite sistemului de operare să permită acestor fire să ruleze simultan pe mai multe procesoare, rezultând multiprocesare și performanță mai bună..
În acest tip de multiprocesare, toți procesatorii au o relație reciprocă la același nivel de egalitate, adică nu există o relație stăpân-sclav între ei..
Toți procesoarele au comunicare între ele, deoarece fiecare conține o copie a aceluiași sistem de operare.
Un exemplu de sistem simetric multiprocesare este versiunea Encore a Unix pentru computerul Multimax..
În acest tip de multiprocesare există un procesor master care oferă instrucțiuni tuturor celorlalte procesoare, atribuindu-le fiecăruia o sarcină definită anterior. Aceasta este cea mai economică opțiune, deoarece menține o relație stăpân-sclav între procesoare..
Doar acest tip de multiprocesare a existat până la introducerea multiprocesoarelor simetrice.
Cu multiprocesarea, veți avea mai multe sarcini finalizate într-un timp mult mai mic.
Dacă mai multe procesoare funcționează împreună, atunci performanța sistemului crește prin creșterea numărului de procese executate pe unitate de timp..
Atunci când un procesor eșuează, procesarea multiplă se dovedește a fi mai fiabilă, deoarece în această situație sistemul va încetini, dar nu se va prăbuși. Această abilitate de a continua să lucreze în ciuda eșecului este cunoscută ca degradare grațioasă..
De exemplu, dacă un procesor eșuează dintr-un total de cinci, atunci lucrarea nu va eșua, dar restul de patru procesoare vor împărtăși munca procesorului eșuat. Prin urmare, sistemul va rula cu 20% mai lent, în loc să se blocheze complet..
Aceste sisteme pot genera economii de bani pe termen lung față de sistemele cu un singur procesor, deoarece procesoarele pot partaja surse de alimentare, dispozitive periferice și alte dispozitive..
Dacă există mai multe procese care partajează date, este mai bine să le programați în sisteme de procesare multiplă pentru a partaja datele, în loc să aveți sisteme informatice diferite cu mai multe copii ale acelor date..
Deși sistemele multiprocesare sunt mai ieftine pe termen lung decât utilizarea mai multor sisteme informatice, acestea sunt încă destul de scumpe.
Este mult mai ieftin să cumperi un sistem simplu cu un singur procesor decât un sistem multiprocesor.
Un sistem de operare mai complex este necesar în sistemele multiprocesare.
Acest lucru se datorează faptului că având mai multe procesoare care partajează memorie, dispozitive etc. distribuirea resurselor către procese este mai complicată decât dacă ar exista un singur procesor.
Toate procesoarele din sistemul multiprocesare partajează memoria principală. Prin urmare, este necesar un pool de memorie mult mai mare în comparație cu sistemele cu un singur procesor.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.