Multiprocessor System Architecture

Чөлөөт нэвтэрхий толь — Википедиагаас
Jump to navigation Jump to search

1.3.1 Single-Processor Systems /Ганц проссертой системүүд/ Ихэнхи системүүд ганц процессор хэрэглэдэг. Ганц процессортой системүүдийн төрөл нь гайхмаар байж магадгүй. Ганц проссертой системд, үндсэн нэг CPU байх боломжтой, ерөнхий зориулалтын коммандыг хэрэгжүүлдэг бөгөөд хэрэглэгчийн процесоос коммандыг оруулна. Бүх л системүүд өвөрмөц зорилгтотой процессоруудтай байна. Магадгүй эдгээр системүүд тусгай төхөөрөмж хэлбэрээр ирдэг байж болно. Жишээлбэл : диск, гар, график хянагч, эсвэл майнфрэм гэх мэт. Мөн магадгүй системийн бүрэлдэхүүн хэсгийн хооронд өгөгдлийг хурдан зөөдөг О/Г-ын гэх мэт ерөнхий зориулалтын процессор байж болно. Эдгээр өвөрмөц зорилттой процессорууд нь хэрэглэгчийн процесоор биш коммандаар хязгаарлагдана. Эдгээрийг үйлдлийн систем удирдаж болно. Үйлдлийн систем нь дараагийн үүрэг болон төлвийн талаарх мэдээллийг илгээнэ. Жишээлбэл, диск удирдагч микропроцессор үндсэн CPU-ээс хүсэлтийн дарааллийг хүлээж аваад өөрийн диск дээрээ дараалал болон алгоритмыг хэрэгжүүлнэ. Энэ зохион байгуулалт нь диск, CPU-ы зарцуулалтыг багасгана. PC гарны товчлуур даралтыг код рүү хөрвүүлж CPU-рүү илгээдэг микропроцессорыг агуулна. Бусад системд эсвэл ерөнхий зориулалттай процессорууд нь бага түвшний эд ангитай ба техник хангамжаар хийгддэг. Үйлдлийн систем нь эдгээр процессоруудтай харьцаж чадахгүй юм. Үйлдлийн систем нь хийх ажилаа бие дааж хийдэг. Ерөнхий зориулалттай микропроцессоруудын хэрэглээ нь нийтлэг ба ганц процессорын системээс олон процессорын систем рүү хувьсдаггүй. Хэрэв зөвхөн ерөнхий зориулалт нь CPU бол систем нь ганц процессорын систем байна. 1.3.2 Multiprocessor Systems /Олон процессорын системүүд/ Хэдийгээр ганц процессорын систем нь илүү нийтлэг ч олон процессорын системүүд /мөн паралель систем, нягт холбоотой систем(tightly coupled system) гэдэг/ нь чухал ач холбогдолтой. Системүүд нь компьютерийн түгээгүүрийг хамтран ашиглах мөн цаг, санах ой, гадаад төхөөрөмжүүдийн харилцаанд хоёр болон түүнээс дээш процессортой байдаг. Олон процессорын системүүд нь үндсэн гурван давуу талтай: 1. Нэг дор нэвтрүүлэх чадамжийг /throughput/ ихэсгэнэ. Процессорын тоог ихэсгэснээр бага хугацаанд илүү их тооцооллийг хийнэ. N процессортой ихэсгэсэн хурдны харьцаа нь N биш юм. Гэсэн хэдий ч энэ нь N-ээс бага байснаас илүү юм. 2. Economy of scale. Олон процессорын систем нь ганц процессорын систем олон байснаас илүү хэмнэлттэй. Учир нь олон процессорын систем нь гадаад хадгалах байгууламж болон тэжээл хангамжаа солилцдог. Хэрэв ижил өгөгдөлд өөр програмууд ажиллавал өгөгдлийг дискэнд хадгалаад бүх процессорууд солилцоо хийдэг. 3. Increased reliability. Гүйцэтгэх үүргүүд нь тусдаа процессорууд хооронд зохих ёсоор хуваарилагдвал, нэг процессорын бүтэлгүйтэл нь системийг зогсонг байдалд оруулдаггүй, харин удаашруулдаг. Бид 10 процессортой нэг нь ажиллагаагүй боллоо гэж үзвэл үлдсэн 9 нь үйл ажиллагааагаа явуулсаар байна. Ийм байдаал систем нь зөвхөн 10%-ийн удаашралд орох юм. Компьютерийн системийн найдвартай байдал нь олон аппликейшнуудад хамгийн чухал байдаг. Үйлчилгээг үргэлжлүүлэн үзүүлэх чадвар нь graceful degradation гэж нэрлэгдэх техник хангамжийн хоцролтын түвшинтэй пропорциональ юм. Зарим системүүд graceful degradation-оос хол зайд явагддаг. Олон хос CPU-ы системийн бүрэлдэхүүн нь уян хатан ажилладаг. Процессорууд хамтдаа комманд болгоныг гүйцэтгэж мөн үр дүндээ харьцуулалт хийдэг. Үр дүн өөр гарвал аль нэг CPU алдсан гэж үзээд хоёулаа зогсдог. Процесс өөр хос CPU-рүү шилжсэнээр ахин үйлдлийг гүйцэтгэнэ. Өнөө үед олон процессорын системийн хоёр төрөл өргөн хэрэглэгдэж байна. Зарим системүүд процессор бүр нь тодорхой нэг даалгаварт оногдсон тэгш хэмт бус олон процессорын системийг хэрэглэдэг. Мастер процессор нь системийг удирддаг бөгөөд туслах процессоруудын ажлыг хуваарилдаг. Ихэнхи системүүд нь процессор бүр бүх даалгаварыг үйлдлийн систем дотроо гүйцэтгэдэг тэгш хэмт олон процессорын системийг (symmetric multiprocessing SMP) хэрэглэдэг. SMP нь бүх процессорууд нь тэгш, өөрөөр хэлбэл процессоруудын хоорондох мастер болон туслах холбоо байдаггүй гэсэн үг. Зураг 1.6-д SMP архитектурыг үзүүлсэн байна.

                                            Зураг 1.6 Тэгш хэмт олон процессорын архитектур