MULTIPROSESSERING: HVA DEN BESTÅR AV, TYPER, KRAV, FORDELER - TEKNOLOGI - 2025

Den multi , anvendt til datamaskinen, er en form for drift av en datamaskin når det er fysisk mer enn en prosessor. Målet er å være villig til å kjøre forskjellige deler av et program samtidig.

Disse flere sentrale prosesseringsenheter (CPUer) er i tett kommunikasjon og deler buss, minne og andre perifere enheter på datamaskinen. Siden flere prosessorer er tilgjengelige, kan flere prosesser kjøres samtidig.

Kilde: Khazadum

Multiprosessering refererer mer til antall CPU-enheter, i stedet for antall prosesser som kjører samtidig. Hvis maskinvaren har mer enn en prosessor, er det flerbehandler. Det er systemets evne til å utnytte datakraften til flere prosessorer.

Multiprosesseringssystemet er veldig nyttig når du vil ha en høy nok hastighet til å behandle et stort sett med data. Disse systemene brukes mest i applikasjoner som værvarsling, satellittkontroll, etc.

Denne typen flerbehandlingssystem dukket først opp i store datamaskiner eller mainframes, før de reduserte kostnadene for å sikre at de ble inkludert i personlige datamaskiner.

Hva er multiprosessering?

Med støtte fra et flerbehandlingssystem kan flere prosesser utføres parallelt.

Anta at prosessene Pr1, Pr2, Pr3 og Pr4 venter på å bli utført. I et enkelt prosessorsystem kjører en prosess først, deretter den neste, deretter den andre, og så videre.

Imidlertid med hver prosessering kan hver prosess settes til en bestemt CPU for prosessering.

Hvis det er en prosessor med to kjerner, med to prosessorer, kan to prosesser utføres samtidig og dermed vil disse være dobbelt så raske. Tilsvarende vil en firkjerneprosessor være fire ganger raskere enn en enkelt prosessor.

Ettersom en bestemt funksjon er tildelt som skal utføres av hver prosessor, vil de kunne utføre arbeidet sitt, levere instruksjonssettet til neste prosessor og begynne å jobbe med et nytt sett med instruksjoner.

For eksempel kan en større prosessor bruke "slave" -prosessorer til å utføre forskjellige rengjøringsoppgaver, for eksempel minnehåndtering.

Tilsvarende kan forskjellige prosessorer brukes til å administrere datakommunikasjon, minne lagring eller aritmetiske funksjoner.

Forskjell mellom multiprocessing og multiprogramming

Et system multiprosesserer ved å ha mer enn en prosessor fysisk, og det kan multipliseres når det har flere prosesser som kjører samtidig.

Derfor er forskjellen mellom multiprosessering og multiprosessering at multiprosessering kjører flere prosesser samtidig på flere prosessorer, mens multiprosessering holder flere programmer i hovedminnet og kjører dem samtidig gjennom en enkelt CPU.

Det vil si at multiprosessering skjer gjennom parallell prosessering, mens multiprogrammering skjer når en enkelt CPU bytter fra en prosess til en annen.

Krav

For å kunne bruke multiprosesseringssystemet effektivt, må datasystemet ha følgende:

Prosessorstøtte

Du må ha et sett med prosessorer som har muligheten til å bruke dem i et flerbehandlingssystem.

Hovedkortbeslag

Et hovedkort som kan inneholde og håndtere flere prosessorer. Dette betyr ekstra stikkontakter eller spor for ekstra chips.

Operativsystemstøtte

Hele multiprosesseringsoppgaven administreres av operativsystemet, som tilordner de forskjellige oppgavene som skal utføres av de forskjellige prosessorene i systemet.

Programmer designet for å brukes i multiprosessering sies å være sydd, noe som betyr at de er delt inn i mindre rutiner som kan kjøres uavhengig.

Dette gjør at operativsystemet lar disse trådene kjøre på mer enn en prosessor samtidig, noe som resulterer i multiprosessering og bedre ytelse.

Typer multiprosessering

Symmetrisk flerbehandling

I denne typen multiprosessering har alle prosessorer et gjensidig forhold på samme nivå av likhet, det vil si at det ikke er noe master-slave-forhold mellom dem.

Alle prosessorer kommuniserer med hverandre, siden hver inneholder en kopi av det samme operativsystemet.

Et eksempel på det symmetriske flerbehandlingssystemet er Encore-versjonen av Unix for Multimax-datamaskinen.

Asymmetrisk flerbehandling

I denne typen multiprosessering er det en hovedprosessor som gir instruksjoner til alle de andre prosessorene, som tildeler hver enkelt en tidligere definert oppgave. Dette er det mest økonomiske alternativet, ved å opprettholde et master-slave-forhold mellom prosessorene.

Denne typen multiprosessering eksisterte bare inntil symmetriske multiprosessorer ble introdusert.

Fordel

Høyere produktivitet

Med multiprosessering vil du ha flere oppgaver fullført på mye kortere tid.

Hvis flere prosessorer jobber sammen, øker systemytelsen ved å øke antall prosesser utført per tidsenhet.

Høyere pålitelighet

Når en prosessor mislykkes, viser flerbehandlingen seg å være mer pålitelig, fordi i denne situasjonen vil systemet bremse, men det vil ikke krasje. Denne muligheten til å fortsette å jobbe til tross for fiasko er kjent som grasiøs degradering.

Hvis for eksempel en prosessor mislykkes av totalt fem, vil ikke jobben mislykkes, men de resterende fire prosessorene vil dele arbeidet med den mislykkede prosessoren. Derfor vil systemet kjøre 20% tregere, i stedet for å krasje fullstendig.

Sparer penger

Disse systemene kan gi langsiktige pengebesparelser over enkeltprosessorsystemer fordi prosessorene kan dele strømforsyninger, perifere enheter og andre enheter.

Hvis det er flere prosesser som deler data, er det bedre å programmere dem i flerbehandlingssystemer for å dele dataene, i stedet for å ha forskjellige datasystemer med flere kopier av disse dataene.

ulemper

Høyere kjøpskostnad

Selv om flerbehandlingssystemer er billigere i det lange løp enn å bruke flere datasystemer, er de fremdeles ganske dyre.

Det er mye billigere å kjøpe et enkelt system med en enkelt prosessor enn et multiprosessorsystem.

Kompleks operativsystem

Det kreves et mer komplekst operativsystem i flerbehandlingssystemer.

Dette skyldes at ved å ha flere prosessorer som deler minne, enheter osv. fordelingen av ressurser til prosessene er mer komplisert enn om det bare var en prosessor.

Stor mengde minne er nødvendig

Alle prosessorer i flerbehandlingssystemet deler hovedminne. Derfor er det nødvendig med et mye større minne basseng sammenlignet med enkelt prosessorsystemer.

referanser

1. Dinesh Thakur (2019). Definisjon Multiprocessor-operativsystem. E-datamaskinnotater hentet fra: ecomputernotes.com.
2. Tutorials Point (2019). Forskjell mellom multitasking, multithreading og multiprocessing. Hentet fra: tutorialspoint.dev.
3. Encyclopaedia Britannica (2019). Multiprosessering. Hentet fra: britannica.com.
4. Techopedia (2019). Multi. Hentet fra: ceilingpedia.com.
5. Kristi Castro (2018). Multiprosessorsystemer. Tutorials Point. Hentet fra: tutorialspoint.com.