№48. Параллельные вычисления. Метод Монте-Карло.
Параллельные вычислительные системы — это физические компьютерные, а также программные системы, реализующие тем или иным способом параллельную обработку данных на многих вычислительных узлах.
Ме́тод Мо́нте-Ка́рло (методы Монте-Карло, ММК) — общее название группы численных методов, основанных на получении большого числа реализаций стохастического (случайного) процесса, который формируется таким образом, чтобы его вероятностные характеристики совпадали с аналогичными величинами решаемой задачи. Используется для решения задач в различных областях физики, математики, экономики, оптимизации, теории управления и др.
№49. Параллельные вычисления. Численное интегрирование.
Параллельные вычислительные системы — это физические компьютерные, а также программные системы, реализующие тем или иным способом параллельную обработку данных на многих вычислительных узлах.
Численное интегрирование (историческое название: квадратура) — вычисление значения определённого интеграла (как правило, приближённое), основанное на том, что величина интеграла численно равна площади криволинейной трапеции, ограниченной осью абсцисс, графиком интегрируемой функции и отрезками прямых x = a и x = b, где a и b — пределы интегрирования
№50. Методы распределения нагрузки в параллельных системах.
В терминологии компьютерных сетей, балансировка (выравнивание) нагрузки — распределение процесса выполнения заданий между несколькими серверами сети с целью оптимизации использования ресурсов и сокращения времени вычисления.
Балансировка нагрузки может быть использована для расширения возможностей фермы серверов, состоящей более чем из одного сервера. Она также может позволить продолжать работу даже в условиях, когда несколько серверов вышли из строя. Благодаря этому растёт отказоустойчивость, за счёт установки устройств в кластере.
Вот типы серверов, которые могут быть сбалансированы:
Серверные кластеры
Кеш
Firewall'ы
Серверы инспектирования содержания (такие как AntiVirusили AntiSpamсерверы)
№51.Основные направления развития ОС.
Первое направление c начала 70-х годов базируется на технологии управления памятью MVS (Multiple Virtual Storage) и включает наиболее популярные и широко используемые сегодня операционные системы OS/390 и z/OS. Это направление позиционируется IBM как стратегическое, поскольку обеспечивает использование возможностей мэйнфреймов в полном объеме. Следует отметить, что операционная система ОС ЕС также может быть отнесена к данному семейству, поскольку в ее основе лежала архитектура MVS.
Второе направление представлено семейством операционных систем, построенных на основе концепции "виртуальных машин" VM (Virtual Machine). Данная технология позволяет "разбить" реальный компьютер на произвольное число виртуальных, каждый из которых использует свою часть ресурсов системы (процессорное время, оперативную память, периферийные устройства). Виртуальные машины могут работать параллельно под управлением различных ("гостевых") операционных систем и решать различные наборы задач.
В основе третьего направления лежит технология, получившая название VSE (Virtual Storage Extended). Начиная с первой версии, вышедшей под названием DOS (Disk Operating System), операционные системы данного семейства ориентированы на малые и средние по мощности конфигурации мэйнфреймов.
Четвертое направление, родившееся совсем недавно (в 1999 г.), связано с поддержкой на платформах S/390 и zSeries популярной во всем мире операционной системы Linux. Данное решение позволяет перенести на серверы IBM существующие приложения и системы, работающие в среде Linux, что в совокупности с большой мощностью, надежностью и защищенностью мэйнфреймов обеспечивает существенное снижение затрат на эксплуатацию системы.
№52. Прерывания. Обработчики прерываний. Маскирование прерываний.
Прерывание - это событие, при котором меняется последовательность команд, выполняемых процессором.
1)Управление передается ОС
2)ОС запоминает состояние прерванного процесса (например в PCB)
3)Передача управления соответствующей программе обработчику прерывания
Типы прерываний
SVC прерывание (super visor call instruction) - программа вызывает супервизор – ОС, то есть требует системную услугу.
то есть SVC – механизм не позволяет получать программе пользователя системные ресурсы без контроля со стороны ОС (механизм доступа, паролей и так далее)
I/O прерывание: инициатор – устройство ввода-вывода (изменение его состояния) Внешнее прерывание (оператор, другой процессор)
Прерывание по рестарту (при сигнале рестарт процессору) Прерывание по ошибке программы Прерывание по ошибке ЭВМ
Обработчики прерываний:
Для каждого типа прерывания существует свой IH (interrupt handler) = обработчик прерываний.
Система передает управление IH способом
PSW (program status word) - слово состояния программы – управляет порядком выполнения команд и содержит информацию о процессе.
PSW бывает: текущее(current), новое(new), старое(old).
При прерывании текущее PSW становится старым, а новое PSW становится текущим. После выполнения IH управление будет передано либо прерванному процессу (OLD PSW), либо более приоритетному из очереди (перехват ЦП).
Прерывания существуют разные, с разным приоритетом, разных типов и т.д. Одни требуют безусловной обработки, а другие можно проигнорировать. Для этого и существует механизм маскировки прерываний, т.е. механизм, который позволяет указать на какие прерывания реагировать, а на какие нет, или на какие реагировать, но позже.