Головна

мультипроцесорна ОС

1) Принцип - кожному ЦП - своя ОС

a) Статична розподіл ОЗУ між процесорами

b) Кожен процесор має свою копію ОС
 Ефект: n ЦП працюють як n незалежних НД

 плюси:

(1) Простота організації

(2) Можливість статичного спільного
 використання введення-виведення і ОЗУ

(3) Можливість взаємодії різних процесів через пам'ять, що розділяється

мінуси:

(4) Дублювання багатьох керуючих структур

(5) Немає спільного використання ЦП. Один ЦП перевантажений, другий в просте.

(6) Немає спільного використання сторінок ОЗУ a один процесор має пам'ять, а другий ні

(7) При використанні поділюваних СНУ неможливо забезпечити когерентність дисків, т. Е. Їх кеш ведеться незалежно кожним ЦП.

2) Багатопроцесорні ОС - модуль Господар-підлеглий (Головний ЦП)

a) Виконується одна копія ОС на головному процесорі (господар)

b) Всі інші виконують додатки

c) Головний ЦП виконує додатки при відсутності необхідності виконання ОС

i) Плюси: тут усуваються недоліки першого принципу.

ii) Мінуси:

(1) При великій кількості ЦП господар може стати вузьким місцем

(2) Така модель працездатна при невеликій кількості процесорів

3) Модель: Симетрична МОС

a) Є одна копія ОС

b) ОС може виконуватися на будь-якому процесорі

i) Плюси:

(1) Динамічний баланс завантаження процесорів

(2) Ефективне використання ОЗУ

ii) Мінуси:

(1) Необхідність синхронізації доступу різних процесорів до керуючим структурам

(A) Просте рішення: Вся ОС критичний ділянку

(B) Ефективне рішення: розбити ОС на незалежні частини і необхідна синхронізація тільки до частин

(2) Складність ОС через пункт (b)

ПЛАНУВАННЯ ЧАСУ Мультіпроцесори

Фактори ускладнення планування

1) двомірне (за часом, по ЦП)

2) Взаємна залежність процесів
 групи процесів:

a) Процеси незалежні

b) Процеси залежні

Планування для незалежних процесів:

1) Список готових процесів

2) Багато списків процесів, упорядкованих по пріоритету

a. Плюси: автоматичне балансування навантаження готових процесів

b. мінуси:

i. Висока конкуренція за доступ до списків завдань

ii. Високий обсяг накладних витрат на переключення процесів з різних станів (з виконується в готовий, з блокованого в готовий)

iii. Вставка промахів в кеш даних і команд в кеш TLB (відображення логічечкіх адрес в фізичні адреси) веде до зростання обсягу переміщень сторінок, сегментів a зниження швидкості доступу до адр. об'єктам. Причина - запуск завдань на виконання без пам'яті і передісторії траєкторії процесів.

3) Родинне планування часу мультіпроцессов - знімає недолік iii-мінуса
 Ідея - запускати процес на тому ЦП, на якому процес вже виконувався в попередніх кванти.
 Реалізація дворівнева:

a. LVL1: У момент створення процесу він закріплюється за певним процесором a кожен ЦП має свій набір процесів

b. LVL2: планування часу життя процесу - процес виконується на закріпленій процесорі. При відсутності роботи у будь-якого ЦП відбувається перерозподіл завдань.

i. плюси:

1. рівномірний розподіл навантаження

2. використовується спорідненість кешей ЦП

3. мінімізується конкуренція за доступ до списків (у всякому разі, готових)

ПЛАНУВАННЯ ПОВ'ЯЗАНИХ ПРОЦЕСІВ
 a група процесів одного завдання

1) Планування пакетами потоків в пр-ве ЦП- Кожному потоку призначається свій ЦП і утримується до кінця роботи пакета. При блокування процесор утримується за заблокованим процесом до завершення всього пакета

i) плюси: Управління ступенем паралелізму

ii) мінуси: Втрати часу ЦП при блокуванні потоку

2) бригадне планування - В пр-ве ЦП і в часі.

a) Групи пов'язаних потоків плануються як єдине ціле - бригада

b) Всі потоки бригади запускаються одночасно (кожен на своєму ЦП) з квантуванням часу

c) Усі члени бригади починають і завершують кванти одночасно.
 На початку кожного кванта відбувається перепланування бригад.


При блокуванні потоку бригади цей потік утримує за собою ЦП (В середині кванта немає преепланірованія) ? SMP - спільна пам'ять (сильний зв'язок)

 



 Проміжні архітектури CCNUMA |  Комунікаційні засоби багатомашинних НД

 Правила зміни елементів матриці |  Схеми реалізації захисту |  МЕХАНІЗМИ ЗАМОК-КЛЮЧ |  ОРГАНІЗАЦІЯ багатопроцесорних НД |  ПРОТОКОЛИ КОГЕРЕНТНОСТІ |  найпростіший протокол |  Протокол DASH (directory architecture to shared) |  Механізми когерентності на основі масштабується когерентного інтерфейсу |  Взаємодія розподілених нд |  засоби віртуалізації |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати