Der Einsatz von mehr als einem Prozessor zur Lösung aufwendiger
Probleme ist keine neue Idee - erste Multiprozessor-Systeme existierten
bereits in den 60er Jahren, z.B. von IBM und Burroughs. Symmetrisches
Multiprocessing ist eine Art der Parallelisierung, die bei relativ
geringen Hardwarekosten und vertretbarem Aufwand bei der Systemsoftware
für viele Probleme gute Leistungsverbesserungen erzielen kann.
Simultanverarbeitung, was es ganz ungefähr ist?
Alle wir wissen, daß zwei der wichtigsten Bestandteile in unserem PC
das RAM sind, das als phosphoreszierendes Gedächtnis unseres Computers
arbeitet, und der Prozessor, der als das Gehirn des Computers "dient,"
die Berechnungen wirklich durchführend, die den Computer fahren.
Diese sind auch zwei der allgemeinsten System Engpässe. Ein Engpaß
ist einfach der langsamste Bestandteil in einem System; kein System kann
schneller laufen als sein langsamster Bestandteil. Wenn Gedächtnis der
Begrenzungsfaktor ist, adressieren wir normalerweise das Problem, indem
wir mehr RAM addieren. Wenn der Prozessor der Engpaß ist, ersetzen wir
ihn normalerweise mit einem schnelleren Prozessor anstatt dem Addieren
eines zweiten Prozessors.
Der Primärgrund für dieses ist, daß die meisten Motherboards und
viele Betriebssysteme und Anwendungen nicht mehrfache Prozessoren
stützen. Jedoch gibt es Fälle, wenn sie zwei oder mehr Prozessoren auf
einem Computer ist sinnvoll laufen lassen. In diesem Artikel wir
betrachten die Vorteile (und die Nachteile) der
Mehrprozessorsystemsysteme, der unterschiedlichen Arten der
Simultanverarbeitung und wie jedes arbeitet, und der Kleinteile, der
Betriebssysteme und der Anwendersoftware, der mit arbeitet und Nutzen
aus Haben von von zwei oder mehr Prozessoren zieht, die in den Computer
angebracht werden.
Mehrfache Prozessoren: Was ist in ihm für Sie?
Ein Computer mit zwei Prozessoren sollte Ihnen die
Verarbeitungsleistung eines der Einprozessor (auch benannt
Uniprocessing) Systems, Recht zweimal geben? Gut klingt es in der
Theorie gut, aber er nicht genau arbeitet diese Weise in der Praxis aus.
Weil die Prozessoren noch das gleiche Gedächtnis und disk(s) teilen,
verdoppelt Prozessorleistung Verbesserung nicht mit der Hinzufügung
eines zweiten Prozessors.
Warum nicht erhalten Sie zweimal die Verarbeitungsleistung, wenn Sie
zweimal da viele Prozessoren haben? Weil mit der allgemeinsten Art der
PC Simultanverarbeitung, der symmetrischen Simultanverarbeitung oder des
SMP (mehr auf SMP unten), die Hinzufügung eines zweiten Prozessors auch
die Belastung auf dem Betriebssystem erhöht. Das Betriebssystem muß die
Aufgaben koordinieren und synchronisieren, die durch jeden Prozessor
durchgeführt werden.
So steigt etwas von der Extraverarbeitungsleistung in
Betriebssystemunkosten ein. In der Praxis kann ein dual-processor System
Leistung soviel wie 80% -- oder so wenig wie 0%, abhängig von dem
Betriebssystem und den Anwendungen vorbei verbessern. Durchschnittliche
Verbesserung ist 30-50%.
Symmetrisch oder asymetrisch
Die ist die Frage, wie oben gemerkt, mehr, als eine Art
Simultanverarbeitung besteht. In diesem Artikel konzentrieren wir
hauptsächlich auf symmetrische Simultanverarbeitung, die durch Microsoft
Windows NT, NetWare, Linux/UNIX und Macintosh OS X gestützt wird. Mit
SMP alle Prozessoren zusammen angebracht in die System Arbeit auf die
gleichen Aufgaben. Dieses läßt die Last zu, die ausgleicht oder mehr
oder weniger die verarbeitenarbeit über allen Prozessoren gleichmäßig
verbreitet.
Eine andere Art Simultanverarbeitung, asymetrische
Simultanverarbeitung (ASMP) weist spezifische Aufgaben spezifischen
Prozessoren zu. Dieses hat den Vorteil des Erlaubens jedem Prozessor,
sein eigenes Gedächtnis und Vorrichtungen zu haben anstatt des Teilens
sie, aber es kann einen Prozessor ergeben, der überbelastet wird,
während das andere Leerlauf sitzt. Mit ASMP können die Prozessoren auf
unterschiedlichen Systemen sogar sein.
Multi gegen die Simultanverarbeitung: Gibt es ein Unterschied?
Simultanverarbeitung erlaubt Prozessoren, in der Ähnlichkeit zu
arbeiten; das heißt, beide, die gleichzeitig ihre Aufgaben tun. Sie
können die Bezeichnung "massiv Simultanverarbeitung," oder MPP auch
hören, die auf ein asymetrisches System sich bezieht, das aus vielen
Prozessoren sehr bestehen kann (200 oder mehr) die werden "lose
verbunden." Dies heißt, daß jedes sein eigenes Gedächtnis und
Vorrichtungen hat und sein eigenes Betriebssystem laufen läßt. Wegen
dieses gekennzeichnet MPP Systeme manchmal, als "nichts" Systeme teilte,
während SMP Systeme gekennzeichnet, als "teilte alles."
MPP Systeme sind wirklich eine Gruppe einzelne Computer, die
zusammengeschaltet werden, also können sie auf der gleichen Anwendung
gleichzeitig arbeiten. MPP ist offensichtlich viel kostspieliger als SMP
Systeme. Jedoch da weniger Synchrounisierung angefordert wird, leidet es
nicht unter dem Problem des Verlierens einer großen Menge
Verarbeitungsleistung zu den Unkosten. MPP wird normalerweise für die
Verarbeitung der extrem großen Mengen Daten und das Suchen mehrfacher
Datenbanken s verwendet.
MPP wird für "supercomputing" Projekte, wie das SETI Programm, das
Tausenden Computer über dem Internet anschließt, um die Daten zu
analysieren, die von den Signalen gesammelt werden, die im Weltraum
entstehen verwendet, um extraterrestrial Leben zu lokalisieren. Sehen
Sie http://setiathome.ssl.berkeley.edu/learnmore.html zu mehr
Information über SETI.
Es gibt viele parallele rechnende Aufstellungsorte, die die Energie
der mehrfachen Systeme vorspannen, wissenschaftlich zu verarbeiten und
andere Daten. Für eine Liste von einigen dieser
Supercomputeraufstellungsorte, sehen Sie
http://computer.org/parascope/#parallel.
Implementation von SMP
SMP trotz der Vorteile von MPP einführend, wenn es sehr große Mengen
Daten knirscht, ist SMP die bevorzugte Methode der
Simultanverarbeitung in den meisten Fällen. Es ist wirklich schneller
als MPP unter einigen Umständen, wie, wenn mehrere Benutzer eine
einzelne Datenbank zugänglich machen und einfache Verhandlungen
durchführen müssen. Dieses ist wegen Last SMPs der ausgleichenden
Fähigkeit.
Um SMP und Nutzen von ihm einzuführen, benötigen Sie drei Sachen: die
korrekten Kleinteile, das korrekte Betriebssystem und die korrekten
Software-Anwendungen.
Multiprocessor- Hardware
Mehrprozessorsystem-Kleinteile können Sie nicht einen zweiten
Prozessor auf ein Motherboard offensichtlich haften, das nicht einen
Schlitz für ihn hat. Mehrfach-Prozessor Motherboards sind weniger
zahlreich und kostspieliger als einzelne Prozessorbretter, und nicht
vorhanden für allen Prozessor schreibt.
Die meisten Mehrprozessorsystembretter werden für
Verdoppelungsprozessoren gebildet, obgleich einige moderne
Betriebssysteme so vieles wie 32 Prozessoren zulassen. Die meisten
dual-processor Bretter werden für den Bedienermarkt gebildet, und sind
folglich kostspieliger, nicht nur weil sie
Verdoppelungsprozessorschlitze zur Verfügung stellen, aber auch, weil
sie neigen, Bord-SCSI Steuerpulte und anderen zu haben
Bediener-orientierte Verbesserungen.
Das Pentium, das Pro ist, war der erste Prozessor Intel, das
spezifisch für Simultanverarbeitung bestimmt war, und das Xeon ist
sein Nachfolger in diesem Respekt. Neuere Versionen des Modus
Unterstützung SMP des Pentiums III Coppermine, obgleich die früheren
500, 533 und 566 MHZ Versionen nicht.
Das Abit BP-6 Motherboard stützte Doppelcelerons mit frühen Modellen
des Prozessors, aber Celeron IIs stützen nicht Doppelverarbeitenmodus.
Die rechten Kleinteile unterscheiden ganzes bezüglich der Welt, wenn
es zur
Simultanverarbeitung kommt (wie mit so vielen anderen Computerausgaben).
Das Mehrprozessor- Betriebssysteme
Betriebssysteme SMP erfordert, daß das Betriebssystemge
brauchvorkaufsmultitasking, das die o/s Kontrollen
bedeutet, wenn ein Prozeß, der auf das System läuft, Gebrauch von
dem Betriebssystem also einem anderen Prozeß oben geben muß, ihn
verwenden kann. Das Betriebssystem ist für die Terminplanung des
Gebrauches des Prozessors durch alle Prozesse verantwortlich, die
gleichzeitig auf den Computer laufen (ein Prozeß ist ein Satz
Anweisungen). Dieses ist anders als die ältere Form des
Multitaskings, kooperatives Multitasking, in dem jeder Prozeß
Steuerung des Prozessors hatte, bis er ihn oben gab. Wenn
Programmierer nicht das Programm kodierten, um Steuerung des
Prozessors regelmäßig abzutreten, könnte ein Prozeß den Prozessor
"in Beschlag nehmen" und Abbrüche oder Fröste verursachen. Windows
3.x verwendetes kooperatives Multitasking (DOS ist eine
Einzelverarbeitung o/s; nur eine Anwendung kann hintereinander
laufen).
Einige populäre Betriebssysteme, obwohl sie Vorkaufsmultitasking
verwenden, stützen nicht Simultanverarbeitung. Sie können sie auf
eine Maschine mit mehrfachen Prozessoren anbringen, aber sie erkennen
nicht den zweiten Prozessor und er wird nicht benutzt. Diese
schließen die Windows 9x Linie ein (die Windows ICH einschließt).
Die Windows.xp Hauptausgabe, obgleich errichtet nicht auf dem Kern 9x,
stützt nicht Simultanverarbeitung auch nicht.
Windows- NTWORKSTATION, Windows- 2000fachmann und Windows.xp alle
Fachmann stützen Verdoppelungsprozessoren (2 nur). Die Bedienerversionen
von die WinNT, Windows 2000 und Windows NET Unterstützungsgrößeren
Anzahlen von Prozessoren, abhängig von der Bedienerversion (von 4 für
Standardbedienerprodukte bis zu 32 für DataCenter Bediener).
Novell NetWare Versionen 4 und up Unterstützungssimultanverarbeitung,
wie Linux/UNIX und Mac OS X.
Multi-processor Aware Application Software
Mehrprozessorsystem-bewußte Anwendersoftware erhalten Sie mehr Nutzen
von einem Mehrprozessorsystemsystem, wenn die Anwendungen, die Sie
laufen lassen, das bewußte und fähig Mehrprozessorsystem, ihre
Aufgaben über unterschiedlichen Prozessoren zu verteilen sind.
Multi-verlegte Anwendungen sind die, in denen Prozesse in kleinere
Maßeinheiten des vollziehbaren Codes defekt sind, benannt Gewinde.
Dies heißt unterschiedliche Gewinde oder Teile eines Prozesses, kann
auf unterschiedliche Prozessoren laufen, wenn der Programmierer das
SMP-ermöglicht zu werden geschrieben hat Programm.
Merken Sie, daß sogar Anwendungen, die nicht SMP-ermöglicht werden,
gewissermaßen von mehrfachen Prozessoren noch profitieren können, so
lang, wie das Betriebssystem SMP-ermöglicht wird. Dieses ist, weil
Prozesse von den unterschiedlichen Anwendungen auf unterschiedliche
Prozessoren laufen können und gibt mehr CPU-Zeit zu jeder Anwendung.
Ist Mehr Immer Besser?
Wenn zwei Prozessoren besser als einer sind, konnten Sie denken, daß
vier besser sind, als zwei, acht besser als vier, usw. sind. In einem
Umfang ist dieses zutreffend - wenn Sie die Prozessor-intensiven
Anwendungen laufen lassen, die für SMP bestimmt sind. Jedoch gibt es
einen Punkt von abnehmenden Wirtschaftserträgen; mehr Prozessoren, die
addieren Sie, weniger die Verbesserung Sie für jede folgende Hinzufügung
sehen. Dieses ist der Grund die meisten Prozessoren des
Mehrprozessorsystemsysteme Gebrauches nur zwei oder möglicherweise vier.
Summary
Zusammenfassende Simultanverarbeitung ist ein vielfältiges und häufig
mißverstandenes Thema. Es ist wichtig, Ihre bestimmte Situation,
einschließlich Kleinteile, das Betriebssystem, die Sie benutzen und Ihre
Anwendersoftware, zusammen mit Aufsteigenkosten auszuwerten, bevor Sie
feststellen können, ob "mehr" für Sie besser ist.
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