На головну

Мультипроцесорні операційні системи

  1. A) Добре організовані системи
  2. ART-підсистеми
  3. B) Погано організовані (або дифузні) системи
  4. B) Шляхом вирішення системи рівнянь імовірнісного рівноваги
  5. D) установам і підприємствам кримінально-виконавчої системи, організаціям інвалідів
  6. E) не мали операційної системи
  7. I Етап. Ухвалення рішення про створення системи якості

Збільшення кількості процесорів, а також ускладнення зв'язків з пам'яттю і процесорами введення-виведення значно підвищують вартість апаратури комплексу. Тому многопроцессорная операційна система повинна ефективно управляти додатковими апаратними засобами, з тим щоб одержувані вигоди перевершували збільшені вихідні витрати.

Не можна також ігнорувати додаткові витрати на програмне забезпечення - побудова мультипроцессорного обчислювального комплексу вимагає не тільки додаткової апаратури, але і більш складним операційним системи.

Одне з основних відмінностей між операційними системами мультипроцесорних і однопроцесорних обчислювальних комплексів полягає в тому, яким чином організовується і будується операційна система з урахуванням взаємодії з багатьма процесорами. Існують три основні варіанти організації операційних систем для мультипроцесорних комплексів:

- Головний - підлеглий;

- Свій монітор в кожному процесорі;

- Симетрична організація (процесори ідентичні). Організацію головний - підлеглий реалізувати найлегше,

причому часто її можна створити просто шляхом розширення існуючої мультипрограммной системи. Однак така організація не забезпечує оптимального використання апаратури комплексу.

При організації головний - підлеглий ОС виконується тільки на одному конкретному процесорі, головному процесорі. На підлеглому процесорі (процесорах) можуть виконуватися тільки програми користувачів. Коли процес на підлеглому процесорі вимагає уваги ОС, він генерує сигнал і чекає, щоб головний процесор обробив його запит. Якщо підлеглих процесорів багато і вони активно генерують сигнали, то у головного процесора можуть створюватися великі черги.

Організація головний - підлеглий характеризується меншою надійністю в порівнянні з іншими видами організації, оскільки вихід головного процесора з ладу викликає катастрофічний відмову всієї системи.

При організації з роздільними моніторами (виконавчими програмами) кожен процесор містить власну операційну систему, яка відповідним чином реагує запити від програм користувачів, що працюють на цьому процесорі. Оскільки деякі таблиці містять глобальну інформацію для всієї системи (наприклад, список процесорів, відомих системі), доступ до цих таблиць повинен здійснюватися під суворим контролем із застосуванням методів взаємовиключення.

Організація з роздільними моніторами є в принципі більш надійною, ніж організація головний - підлеглий. Відмова якогось одного процесора тут навряд чи стане катастрофічним відмовою системи, однак рестарт системи з несправним процесором може виявитися досить складним.

Кожен процесор керує своїми власними ресурсами, наприклад файлами і пристроями введення-виведення. Реконфігурація обладнання введення-виведення системи може вимагати підключення пристроїв введення-виведення до інших так званих процесорів із іншими операційними системами. _1_акая Процедура може бути досить складною і вимагати значних ручних зусиль.

При організації з роздільними моніторами не передбачено ніякої взаємодії процесорів при виконанні індивідуального процесу. Не виключається можливість, що деякі з процесорів будуть залишатися вільними, в той час як один процесор виконує довгий процес.

Симетрична організація мультипроцессорного обчислювального комплексу є найбільш складною для реалізації і в той же час найбільш ефективною. Тут все процесори ідентичні. Операційна система управляє пулом ідентичних процесорів, кожний з яких може управляти роботою будь-якого пристрою введення-виведення або звертатися до будь-якого пристрою пам'яті.

Оскільки програми операційної системи можуть виконуватися на багатьох процесорах одночасно, реєнтерабельним код і взаємовиключення є для ОС обов'язковими. Завдяки симетричності системи є можливість більш точно збалансувати робоче навантаження, ніж при інших видах організації.

При симетричній організації особливо важливого значення набувають апаратні і програмні засоби для вирішення конфліктних ситуацій. Конфлікти між процесорами, що намагаються отримати доступ до однієї і тієї ж пам'яті в один і той же час, вирішуються, як правило, апаратними засобами. Конфлікти при доступі до системних таблиць вирішуються зазвичай програмними засобами.

Симетричні мультипроцесорні комплекси є в загальному випадку найбільш надійними - відмова одного процесора призводить до того, що операційна система виключає цей процесор з пулу наявних процесорів і повідомляє про це оператора. Комплекс може продовжувати працювати з дещо пониженим рівнем функціональних і швидкісних можливостей (плавна деградація), поки що вийшов з ладу процесор не буде відремонтований.

У симетричній системі процес може в різні періоди часу виконуватися на будь-якому з еквівалентних процесорів. Всі процесори можуть кооперуватися при виконанні конкретного процесу.

Сьогодні многопроцессорная обробка реалізована в таких ОС,як Linux, Solaris, WindowsNT, і ряді інших.



Програмування для багатопроцесорних структур | Мережеві операційні системи

Управління печаткою на принтері як функція операційної системи | Підтримка файлової системи як функція операційної системи | Поняття драйвера. Апаратні та програмні драйвера | Ієрархія драйверів в операційній системі | Алгоритм, Short Seek Time First (SSTF) | Ефективність функціонування операційної системи | Цілі і методи збору інформації про ефективність функціонування операційної системи і ЕОМ | Оптимізація роботи обчислювальної системи | Програми з оверлейной структурою. Мета застосування. Принципи побудови і функціонування. Переваги і недоліки. | Розкручуються завантажувачі. Призначення. Принцип багатоступінчастої завантаження ОС |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати