Сильносвязанная многопроцессорная обработка.

 В современных ОС со стандарт­ным интерфейсом для SMP-платформ память используется процессорами коллективно. Доступ к общему полю памяти осуществляет­ся через высокоскоростную системную шину. Все процессоры имеют одинаковый доступ ко всей памяти системы. В памяти имеется толь­ко одна копия ядра ОС; причем все процессо­ры имеют к ней равный доступ. Каждый про­цессор знает, где расположены в памяти при­кладные процессы и может исполнять его в течение установленного кванта времени без затрат на переключение приложений с про­цессора на процессор.

Стандартизация многопроцессорной обработки.

Ранее SMP-системы многих производителей были уникальны, и ОС при­ходилось всякий раз дорабатывать. Постав­щики ОС должны были поддерживать для каждого типа платформы специфические версии ОС, высокая стоимость поддержки которых делала невыгодным для многих по­ставщиков программных средств широкое распространение своих деловых приложе­ний. Не было широкого выбора многопро­цессорных систем, ОС и, что самое важное, приложений для пользователей в сфере бизнеса.

Для решения этой проблемы Лаборато­рией IAL (Intel Architecture Labs) совместно с ведущими производителями SMP-платформ, ОС (OSV) и BIOS была предложена специфи­кация Multiprocessor Specification V. 1.1. (MPSpec V. 1.1), определяющая стандарт на взаимодействие ОС с SMP-оборудованием. Стандартный интерфейс между аппаратурой и ОС помогает быстро разработать поддерж­ку одной ОС широкого круга платформ на ба­зе ЦП Intel-архитектуры.

Производителям ОС, использующим эту спецификацию, необходимо разработать стандартный драйвер, позволяющий им поддерживать одну многопроцессорную ОС для различных SMP-платформ многих по­ставщиков. Несколько новых ОС уже соот­ветствуют спецификации МР Spec, среди них Windows NT 3.5, UnixWare 2.0 и SCO Open Server/MPX.

С появлением возможности выбора из большего числа SMP-платформ и ОС отде­лы и отделения в больших корпорациях бу­дут иметь возможность более гибко выби­рать приложения, платформы и ОС, которые лучше соответствуют их требованиям. При этом нет необходимости делать новые капи­таловложения в связи с заменой программ­ных средств и переобучением персонала. Кроме того, многопроцессорные системы, построенные из доступных компонентов и поддержанные промышленными стандарта­ми на программные средства (т.е. системы, совместимые с МР Spec) обеспечат лучшее соотношение цена/производительность по сравнению с более дорогими закрытыми си­стемами.

Унифицированные ОС нового поко­ления.

Унифицированные ОС нового поко­ления, называемые часто SMP-OS, эффек­тивно поддерживают аппаратные платфор­мы SMP-систем второго поколения. По­следние характеризуются распределенны­ми прерываниями, улучшенной организаци­ей кэш-памяти, системных шин (типа Xpress фирмы Intel). Эти SMP-системы используют новый унифицированный набор БИС-кон-троллеров прерываний типа ASIC (Advanced Programmable Interrupt Controller) на про­цессорах Pentium 735/90 или Pentium 815/100. МР Spec V.1.1 устанавливает фак­тический промышленный стандарт на меха­низм поддержки распределенных прерыва­ний в SMP-системах на базе наиболее со­вершенных процессоров Intel-архитектуры. Эти системы позволяют использовать все уже существующие программы для АТ-совместимых компьютеров, поддерживая одно­временно создание микроядерных ОС ново­го поколения для многопроцессорных плат­форм.

Выводы

В целом, использование процессоров, ориентированных на однопроцессорную конфигурацию в многопроцессорных системах оправдано лишь в областях, требующих недорогих решений при умеренных требованиях к производительности. Однако в последнее время фирма Intel  разрабатывает свои процессоры изначально с возможностью построения многопроцессорной конфигурации, но с ограниченным числом процессоров (от 2 до 8 штук в одной SMP-системе).

Можно указать, что последние процессоры (Pentium II,III) являют собой достаточную производительность для выполнения задач серверов баз данных, интернет­‑серверов. Так же, развитие графической подсистемы современных Intel‑ориентированных компьютеров позволяет рассматривать такие мультипроцессорные SMP‑системы как реальную альтернативу дорогим графическим станциям типа SGI Onyx, O².

Итак, реализация данной спецификации на сегодняшнем этапе уже позволила снизить общую стоимость SMP‑систем до 2-4 тысяч долларов по сравнению с 6-20 тысячами в 1994-97 годах.

 

Список литературы

   Журналы “Открытые Системы”, 1996-1997,№3,4 за 1998.

   Перевод: Дийкстра Э. Взаимодействие последовательных процессов.
[Dijkstra E. W., Co-operating Sequential Processes, Programming Languages: NATO advanced study institute, Genuys F., ed.. Academic Press, London, 1968.]

   8-Bit Parallel Central Processor Unit, MCS-8 User's Manual, Intel Corp., Santa Clara, CA. March 1973.

   Ashenhurst R. L., Vonderohe R. H., A Hierarchical Network, Datamation (February 1975).

   Brillouin L., Science and Information Theory, Academic Press, New York, N.Y., 1962.

   Carr W.N., Mize J. P., MOS/LSI Design and Application, Texas Instruments Electronic Series, McGraw-Hill, New York, N.Y., 1972.

   Chu Y., ed., High-Level Language Computer Architecture, Academic Press, New York, N.Y., 1975.

   Dahl O.J., Dijkstra E. W., Hoare C.A.R., Structured Programming, Academic Press, London, 1972.

   Frost D., Designing for Generality, Datamation (December 1974).

   Gilbert P., Chandler W.J., Interface Between Communicating Parallel Processes, Communications of the ACM, 15, 6 (June 1972).

   Gries D., Compiler Construction for Digital Computers, Wiley, New York, N.Y., 1971.

123	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: