Cтраница 4
Как мы видели выше, в системе Linda существует общее пространство кортежей, даже на мультикомпьютере, а в системе Осга поддерживаются разделенные объекты, общие с другими машинами. Существует и возможность разделения одного адресного пространства на мультикомпьютере, а также разбиение на страницы в сети. Процессы могут взаимодействовать между собой через общие переменные как в мультипроцессорах, так и в мультикомпьютерах. [46]
Если производительность главным образом зависит от копирования в ОЗУ и из ОЗУ, лишние операции копирования могут удвоить сквозную задержку и вдвое снизить пропускную способность. Во избежание такого удара по производительности во многих мультикомпьютерах применяется отображение интерфейсных карт-в адресное пространство пользователя. При этом пользовательские процессы получают возможность напрямую помещать пакеты в интерфейсную плату, без обращения к ядру. Хотя такой подход определенно помогает увеличить производительность, с его применением связаны две проблемы. [47]
Возникает вопрос: зачем вообще создавать мультикомпьютеры, если мультипроцессоры гораздо проще запрограммировать. Ответ прост: гораздо проще и дешевле - построить большой мультикомпьютер, чем мультипроцессор с таким же количеством процессоров. Реализация общей памяти, разделяемой несколькими сотнями процессоров, - это весьма сложная задача, а построить мультикомпьютер, содержащий 10 000 процессоров и более, довольно легко. [48]
Как показано на рис. 8.12, системы MIMD можно разделить на мультипроцессоры и мультикомпьютеры. В этом разделе мы рассмотрим мультипроцессоры, а в следующем - мультикомпьютеры. Мультипроцессор - это компьютерная система, которая содержит несколько процессоров и одно адресное пространство, видимое для всех процессоров. Он запускает одну копию операционной системы с одним набором таблиц, в том числе таблицами, которые следят, какие страницы памяти заняты, а какие свободны. Когда процесс блокируется, его процессор сохраняет свое состояние в таблицах операционной системы, а затем просматривает эти таблицы для нахождения другого процесса, который нужно запустить. Именно наличие одного отображения и отличает мультипроцессор от мультикомпьютера. [49]
Все более часто применяемый способ увеличения мощности компьютеров заключается в соединении нескольких центральных процессоров в одной системе. В зависимости от вида соединения процессоров и разделения работы такие системы называются параллельными компьютерами, мультикомпьютерами или многопроцессорными системами. Для них требуются специальные операционные системы, но зачастую такие операционные системы представляют собой варианты серверных операционных систем со специальными возможностями связи. [50]
В качестве связи между платами quad board используется интерфейс SCI. SCf поддерживает непротиворечивость кэшей, которая необходима в мультипроцессорах, а также позволяет быстро передавать блоки, что необходимо в мультикомпьютерах. Самая большая система NUMA-Q состоит из 63 плат quad board, которые содержат 252 процессора и почти 238 байтов физической памяти. Как видим, возможности SCI гораздо выше. [51]
В большинстве таких машин используются стандартные процессоры. Это могут быть процессоры Intel Pentium, Sun UltraSPARC, IBM RS / 6000 и DEC Alpha. Отличает Мультикомпьютеры то, что в них используется сеть, по которой можно передавать сообщения, с низким временем ожидания и высокой пропускной способностью. [52]
Чтобы послания могли дойти до места назначения, они должны проходить через один или несколько промежуточных компьютеров. Тем не менее время передачи занимает всего несколько микросекунд. Сейчас создаются и запускаются в работу мультикомпьютеры, содержащие около 10 000 процессоров. Поскольку мультипроцессоры легче программировать, а мультикомпьютеры - конструировать, появилась идея создания гибридных систем, которые сочетают в себе преимущества обоих видов машин. Такие компьютеры представляют иллюзию разделенной памяти, при этом в действительности она не конструируется и не требует особых денежных затрат. [53]