Víceprocesorový systém

Tento článek potřebuje úpravy.

Můžete Wikipedii pomoci tím, že ho vylepšíte. Jak by měly články vypadat, popisují stránky Vzhled a styl, Encyklopedický styl a Odkazy.

Víceprocesorový systém je počítač, který obsahuje dva nebo více procesorů. Idea pochází z 60. let 20. století s prvními multiprogramovými a pseudoparalelními systémy. I programy s paralelními konstrukcemi mohou běžet v pseudoparalelním prostředí a to i na víceprocesorovém výpočetním systému. Snaha o zvýšení výkonu počítačového systému je spojení více počítačů či procesorů do jednoho celku, do tzv. vícepočítačových a víceprocesorových systémů. Opakem jsou jednoprocesorové systémy.

Výhody paralelizace

Výhodou je vyšší výkon, vyšší flexibilita v požadavcích na zpracování dat a vyšší spolehlivost systému. Tento rys spočívající v zálohování procesorů se významně projeví u tzv. nepřetržitého zpracování, kdy je odstavení systému v důsledku výskytu určité chyby prakticky nemyslitelné.

Proces je spuštěný program ve vyhrazeném prostoru paměti. Jedná se o entitu operačního systému, která je plánována pro nezávislé provádění. Pro skutečný paralelismus musí být řešena synchronizace procesorů a vzájemná datová komunikace

Rozdělení počítačů s několika procesory

• multiprocessors (multiprocesory) - mají sdílenou paměť
• multicomputers (multipočítače) - nemají sdílenou paměť, procesory komunikují například pomocí mechanismu zasílání zpráv, tyto počítače mohou spolupracovat v sítích

Dělení multiprocessingu z pohledu uložení dat při zpracování

• volně spojený, kdy ke každému procesoru existuje lokální vnitřní paměť
• těsně spojený, kdy kromě lokálních vnitřních pamětí existuje i paměť globální

Multiprocessingové operační systémy sdílí mnoho vlastností multiprogramových systémů. Řeší problém vyrovnávání vytížení mezi jednotlivými procesy, využití souběžného zpracování v hardwaru i softwarové podpoře.

Rozlišení systémů z hlediska koncepčního řešení

• typ pán a sluha, u kterých procesor v roli „pána“ řídí všechny procesory „sluhů“
• typu samostatné řízení, každý procesor má svůj operační systém a řídí své periferní jednotky a soubory
• typu symetrického systému, kdy všechny procesory jsou identické a jsou řízeny operačním systémem

Soustava počítačů spojených do jednoho funkčního celku pomocí komunikačního subsystému se nazývá síť.

Rozdělení počítačů podle počtu instrukčních a datových proudů

• SISD (single instruction, single data) klasické jednoprocesorové počítače
• SIMD (single instruction, multiple data) jedna instrukce se provádí na větší množství dat, například sčítání dvou vektorů.
• MISD (multiple instruction, single data) více instrukcí se provádí na jedny data. V praxi se nevyskytuje.
• MIMD (multiple instruction, multiple data) více instrukcí se provádí na větší množství dat

Rozdělení víceprocesorových strojů

• Asymetrický multiprocessing: Se systémovými datovými strukturami smí pracovat jen jeden procesor.
  • Výhody: jednodušší - není třeba, aby operační systém umožňoval sdílení svých vnitřních datových struktur
  • Nevýhody: nižší pružnost a v některých případech i nižší výkonnost.
• Symetrický multiprocessing - se systémovými datovými strukturami může pracovat více procesorů.
• Masivní multiprocessing: Pracují desítky procesorů.