Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Учебное пособие 6004.doc
Скачиваний:
21
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
1.29 Mб
Скачать

3.7.1.Параллелизм

Интересно отметить, что главной целью большинства мультипроцессорных систем является повышение производительности. Программирование продолжает оставаться по преимуществу последовательным, так что лишь незначительное количество программ пишется с ориентацией на параллельное, совмещенное выполнение. Для этого существует много причин.

- Люди обычно мыслят последовательными категориями. Человеческий разум по сути просто не приспособлен для представления параллельных категорий.

- Ни в одном естественном человеческом языке нет средств, удобных для выражения параллелизма. Существует несколько языков программирования для компьютеров - таких, как Ада, CSP/K, параллельный Паскаль и Модула. Однако ни один из, них пока еще не получил широкого распространения.

- Поскольку сами мультипроцессорные системы в общем-то практически еще не использовались в разработке параллелизма, имеется лишь очень небольшой опыт решения связанных с этим проблем.

- Аппаратные средства компьютеров в основном ориентированы на последовательную работу.

- Отлаживать параллельные программы исключительно сложно.

- Гораздо более сложно доказывать корректность параллельных программ, чем последовательных.

Сейчас появились аппаратные средства для параллельного выполнения операций, однако пройдет еще много времени, прежде чем будут осмыслены и решены основные проблемы параллельного программирования и будет написано большое количество параллельных программ. Все эти трудности позволяют понять, почему современные мультипроцессорные комплексы не часто используют потенциальные преимущества параллелизма. Реальный прогресс в этой области начнется, по-видимому, после того, как появятся компиляторы и операционные системы, которые будут обнаруживать и осуществлять распараллеливание автоматически. Одним из ключевых факторов, способствующих использованию потенциальных преимуществ параллелизма в будущих системах, станет, безусловно, наличие достаточного числа процессоров, с тем, чтобы все операции, которые можно выполнять параллельно, удавалось распределить по отдельным процессорам. Вместо того чтобы говорить о мультипроцессорных системах в сегодняшнем смысле, т. е. о системах, содержащих два (или, быть может, немногим более процессора), мы теперь обычно говорим о максимальном распараллеливании. Максимальное распараллеливание предоставляет нам возможность привести данную программу к завершению в самое короткое время.

3.7.2.Цели мультипроцессорных систем

Благодаря использованию большого количества центральных процессоров разработчики вычислительных систем могут реализовать множество целей. Среди них следует отметить достижение очень высокой надежности и коэффициента готовности, а также повышенной вычислительной мощности.

Многопроцессорные системы обладают повышенной надежностью, поскольку в случае выхода из строя одного процессора остальные могут продолжать функционировать. Система будет продолжать работать, хотя и при несколько уменьшенных функциональных возможностях. Повышение вычислительной мощности получается за счет объединения мощностей нескольких процессоров.

Снижение стоимости аппаратных средств привело к тому, что разработчики стали объединять большое количество микропроцессоров, образуя мультипроцессорные системы. Таким образом можно достичь высокого уровня вычислительной мощности системы без применения дорогостоящих сверхбыстродействующих процессоров.

Мультипроцессорная архитектура может явиться средством значительного увеличения мощности вычислительных установок без существенного увеличения стоимости. Иногда для повышения вычислительной мощности гораздо целесообразнее перейти на мультипроцессорную систему, чем приобретать дополнительно функционально законченные машины. Установка многих машин может быть связана с серьезными проблемами производственных площадей, может потребовать дополнительного персонала для их обслуживания и т. д.

Важным качеством мультипроцессорных комплексов является их гибкость. Модульная архитектура мультипроцессорных комплексов позволяет легко увеличивать вычислительные мощности путем подключения при необходимости дополнительных процессоров.