Синхронизации, отмечающие начало и конец передаваемого блока (кадра) данных , символы , обозначающие тип данных , длину передаваемых данных и др.
В качестве топологической модели коммуникационной среды
Применяют линейные или кольцевые моноканалы , звездообразную
Конфигурацию , плоскую решётку, n- мерный тор , либо n- кубическую
(гиперкубическую) сеть.
Базовой моделью вычислений на MIMD-системах является
Совокупность независимых процессов , время от времени обращающихся к разделяемым данным . Основана она на распределенных вычислениях , в которых программа делится на довольно большое число параллельных задач.
В настоящее время всё большее внимание разработчики проявляют к архитектурам типа MIMD. Это находит объяснение главным образом
существованием двух факторов:
Стр.29
В архитектурах MIMD используются высокотехнологичные,
Дешёвые , выпускаемые массово микропроцессоры, что позволяет
оптимизировать соотношение стоимость/производительность;
Архитектура MIMD дает большую гибкость при наличии
Соответствующей поддержки со стороны аппаратных средств и
Программного обеспечения, поскольку может работать и как
Однопрограммная система, обеспечивая высокопроизводительную
Обработку данных для одной прикладной задачи , и как многопрограммная , выполняющая множество задач параллельно, а также как некоторая комбинация этих возможностей.
Одной из отличительных особенностей многопроцессорной
|
|
|
Вычислительной системы является коммуникационная среда, с помощью которой процессоры соединяются друг с другом или с памятью. Топология коммуникационной среды настолько важна для многопроцессорной системы, что многие характеристики производительности и другие оценки выражаются отношением времени обработки к времени обмена, которые в общем случае зависят от алгоритмов решаемых задач и порождаемых ими вычислительных процессов.
Существуют две основные модели межпроцессорного обмена: одна
Основана на передаче сообщений , другая - на использовании общей
памяти. В многопроцессорных системах с общей памятью один процессор осуществляет запись в конкретную ячейку, а другой процессор производит считывание из этой ячейки памяти. Чтобы обеспечить согласованность данных и синхронизацию процессов, обмен часто реализуется по принципу взаимно исключающего доступа к общей памяти методом "почтового ящика". В архитектурах с распределённой памятью непосредственное разделение памяти невозможно. Вместо этого процессоры получают доступ к совместно используемым данным посредством передачи сообщений по сети обмена. Эффективность схемы коммуникаций зависит от протоколов обмена, каналов обмена и пропускной способности памяти.
|
|
|
Такие системы часто называют системами с передачей сообщений.
Каждый из этих механизмов обмена имеет свои преимущества. Для
обмена в общей памяти это включает:
• совместимость с хорошо понятными и используемыми в
однопроцессорных системах механизмами взаимодействия процессора с основной памятью;
• простота программирования, особенно это заметно в тех случаях, когда процедуры обмена между процессорами сложные или
Динамически меняются во время выполнения. Подобные преимущества
упрощают конструирование компилятора;
• более низкая задержка обмена и лучшее использование полосы
пропускания при обмене малыми порциями данных;
• возможность использования аппаратно управляемого
Кэширования для снижения частоты удаленного обмена , допускающая
Кэширование всех данных как разделяемых, так и неразделяемых.
Основные преимущества обмена с помощью передачи сообщений
являются:
• аппаратура может быть более простой, особенно по сравнению
|
|
|
Стр.30
с моделью разделяемой памяти, которая поддерживает масштабируемую когерентность кэш-памяти;
• процедуры обмена понятны, принуждают программистов (или
Компиляторы) уделять внимание обмену, который обычно имеет высокую, связанную с ним, стоимость. Часто, в системах с общей памятью затраты времени на обмен не учитываются, так как проблемы обмена в значительной степени скрыты от программиста. Однако накладные расходы на обмен в этих системах имеются и определяются в основном конфликтами при доступе процессоров и других устройств к общим шинам и блокам основной памяти. Чем больше процессоров добавляется в систему, тем больше процессов соперничают при использовании одних и тех же данных и шины, что может привести к значительным задержкам хода вычислительного процесса и, следовательно, к потерям общей производительности. Причём с увеличением числа процессоров в системе возможно появление эффекта насыщения, при котором рост числа процессоров не приведёт к росту производительности, и даже наоборот к её падению. Модель системы с общей памятью очень удобна для программирования, поскольку пользователь практически не задумывается о процедурах распараллеливания (они большей частью выполняются компилятором) и процедурах взаимодействия параллельных процессов (они
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 304; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!