Multiprozessieren Sie, was besteht, Typen, Anforderungen, Vorteile

Er Multiprozessierung, Auf die Informatik angewendet, handelt es sich um eine Form des Betriebs eines Computers, auf dem mehr als ein Prozessor physisch ist. Ziel ist es, gleichzeitig verschiedene Teile eines Programms auszuführen.

Diese mehrfachen zentralen Verarbeitungseinheiten (CPU) werden in enger Kommunikation aufrechterhalten und teilen den Bus, den Speicher und andere periphere Geräte des Computers. Da es mehrere verfügbare Prozessoren gibt, können gleichzeitig mehrere Prozesse ausgeführt werden.

Quelle: Khazadum [CC BY-SA 3.0 (http: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0/]]

Multiprozessierung bezieht sich mehr auf die Anzahl der CPU -Einheiten als auf die Menge der Prozesse in der Ausführung gleichzeitig. Wenn die Hardware mehr als einen Prozessor bietet, ist dies eine Multiprozessierung. Es ist die Fähigkeit des Systems, die Leistung mehrerer Prozessor -Computerleistung zu nutzen.

Das Multiprozessungssystem ist sehr nützlich, wenn Sie eine ziemlich hohe Geschwindigkeit haben, um einen hohen Datensatz zu verarbeiten. Diese Systeme werden hauptsächlich in Anwendungen wie Zeitprognose, Satellitenkontrolle usw. verwendet.

Diese Art von Multiprozessingsystem erschien zunächst auf großen Computern oder Mainframes, bevor sie ihre Kosten senken, um ihre Aufnahme in PCs zu garantieren.

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Was ist Multiprozesamient?

Mit der Unterstützung eines Multiprozessingsystems können mehrere Prozesse parallel ausgeführt werden.

Angenommen, die Prozesse PR1, PR2, PR3 und PR4 warten darauf, ausgeführt zu werden. In einem System mit einem einzigen Prozessor wird zuerst ein Prozess ausgeführt, dann die folgende, dann der andere und so weiter.

Bei der Multiprozessierung kann jedoch jeder Prozess zur Verarbeitung an eine bestimmte CPU festgelegt werden.

Wenn es sich um einen doppelten Prozessor mit zwei Prozessoren handelt, können zwei Prozesse gleichzeitig ausgeführt werden, sodass diese zweimal schneller sind. In ähnlicher Weise ist ein Vierkernprozessor viermal schneller als ein einzelner Prozessor.

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Da eine bestimmte Funktion von jedem Prozessor ausgeführt wird, können sie ihre Arbeiten ausführen, die Anweisungen an den folgenden Prozessor liefern und in einem neuen Satz von Anweisungen arbeiten.

Beispielsweise könnte ein größerer Prozessor „Sklaven“ -Prozessoren verwenden, um verschiedene Reinigungsaufgaben auszuführen, wie z. B. Speicherverwaltung.

Ebenso können verschiedene Prozessoren verwendet werden, um Datenkommunikation, Speicherspeicher oder arithmetische Funktionen zu verwalten.

Unterschied zwischen Multiprozessierung und Multiprogrammierung

Ein System multipiert, indem sie mehr als einen Prozessor physisch aufweist, und kann multiprogrammiert werden, wenn es mehrere Prozesse gleichzeitig ausgeführt hat.

Daher besteht der Unterschied zwischen Multiprozessierung und Multiprogrammierung darin, dass die Multiprozessierung bei mehreren Prozessoren gleichzeitig mehrere Prozesse ausführt.

Das heißt, die Multiprozessierung erfolgt durch parallele Verarbeitung, während eine Multiprogrammierung auftritt, wenn eine einzelne CPU von einem Prozess zum anderen ändert.

Anforderungen

Um das Multiprocessing -System effektiv zu verwenden, muss das Computersystem Folgendes haben:

Prozessorunterstützung

Sie müssen über eine Reihe von Prozessoren verfügen, die in der Lage sind, sie in einem Multiprozesssystem verwenden zu können.

Unterstützung des Basker

Ein Motherboard, das mehrere Prozessoren enthält und antreibt. Dies bedeutet zusätzliche Steckdosen oder Slots für aggregierte Chips.

Betriebssystemunterstützung

Die gesamte Multiprozessing -Aufgabe wird vom Betriebssystem verwaltet, das die verschiedenen Aufgaben zuweist, die von den verschiedenen Prozessoren im System ausgeführt werden sollen.

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Es wird gesagt, dass die Anwendungen, die für die Multiprozessierung verwendet werden sollen, Hilvanadas sind, was bedeutet, dass sie in kleinere Routinen unterteilt sind.

Dies ermöglicht es dem Betriebssystem, dass diese Unterprozesse gleichzeitig auf mehr als einen Prozessor tauchen, was zu einer Multiprozessierung und einer besseren Leistung führt.

Arten von Multiprozessing

Symmetrische Multiprozessierung

In dieser Art von Multiprozessing haben alle Prozessoren eine gegenseitige Beziehung auf der gleichen Ebene der Gleichheit, dh unter ihnen gibt es keine masterqualzierte Beziehung.

Alle Prozessoren haben Kommunikation miteinander, da jeder eine Kopie desselben Betriebssystems enthält.

Ein Beispiel für das symmetrische Multiprozessierungssystem ist die Unix -Encore -Version für den Multimax -Computer.

Asymmetrische Multiprozessierung

In dieser Art von Multiprozessing gibt es einen Master -Prozessor, der allen anderen Prozessoren Anweisungen gibt, die jeder zuvor definierten Aufgabe zuweisen. Dies ist die wirtschaftlichste Option, indem eine Master-SCLE-Beziehung zwischen den Prozessoren aufrechterhalten wird.

Es gab nur diese Art von Multiprozessing, bis symmetrische Multiprozessoren eingeführt wurden.

Vorteile

Höhere Produktivität

Bei der Multiprozessierung werden mehr Aufgaben in einer viel geringeren Zeit erledigt.

Wenn mehrere Prozessoren zusammenarbeiten.

Größere Zuverlässigkeit

Wenn ein Prozessor fehlschlägt, stellt sich die Multiprozesation als zuverlässiger heraus, da das System in dieser Situation langsamer ist, aber nicht fallen wird. Diese Fähigkeit, trotz des Fehlers weiter zu arbeiten, wird als eleganter Abbau bezeichnet.

Wenn beispielsweise ein Prozessor mit insgesamt fünf fehlschlägt, dann nicht ausfällt, aber die verbleibenden vier Prozessoren teilen die Arbeit des Prozessors, der fehlgeschlagen ist. Daher arbeitet das System 20% langsamer, anstatt vollständig zu fallen.

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Geld sparen

Diese Systeme können in Bezug auf Systeme mit einem einzigen Prozessor langfristige Geldeinsparungen erzielen, da Prozessoren Nahrungsquellen, Peripheriegeräte und andere Geräte teilen können.

Wenn es mehrere Prozesse gibt, die Daten gemeinsam nutzen.

Nachteile

Höhere Kaufkosten

Obwohl Multiprozessysteme langfristig billiger sind als die Verwendung mehrerer Computersysteme, sind sie immer noch ziemlich teuer.

Es ist viel billiger, ein einfaches System mit einem einzelnen Prozessor zu kaufen als ein Multiprozessor -System.

Komplexes Betriebssystem

Ein größeres Komplexitätsbetriebssystem ist in Multiprozessingsystemen erforderlich.

Dies liegt daran, dass sie mehrere Prozessoren haben, die Speicher, Geräte usw. teilen. Es ist komplizierter, Ressourcen auf die Prozesse zu verteilen, die bei nur einem Prozessor vorhanden sind.

Eine große Menge Speicher ist erforderlich

Alle Prozessoren im Multiprocessing -System teilen den Hauptspeicher. Daher ist ein viel größerer Speichersatz im Vergleich zu den Systemen mit einem einzigen Prozessor erforderlich.

Verweise

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