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: 263; Мы поможем в написании вашей работы!






Мы поможем в написании ваших работ!