MULTIPROCESSING: HVAD DET BESTÅR AF, TYPER, KRAV, FORDELE - TEKNOLOGI - 2025

Den multiprocessing, påføres på computeren, er en form for driften af en computer, hvor det er fysisk mere end én processor. Målet er at være villig til at køre forskellige dele af et program på samme tid.

Disse flere centrale behandlingsenheder (CPU'er) er i tæt kommunikation og deler bus, hukommelse og andre perifere enheder på computeren. Da flere processorer er tilgængelige, kan flere processer køre på samme tid.

Kilde: Khazadum

Multiprocessing henviser mere til antallet af CPU-enheder snarere end antallet af processer, der kører samtidig. Hvis hardwaren indeholder mere end en processor, er det multiprocessering. Det er systemets evne til at udnytte computerkraften fra flere processorer.

Multiprocesseringssystemet er meget nyttigt, når du vil have en høj nok hastighed til at behandle et stort datasæt. Disse systemer bruges mest i applikationer som vejrprognose, satellitstyring osv.

Denne type multiprocesseringssystem optrådte først i store computere eller mainframes, før de reducerede omkostningerne for at sikre, at det inkluderes i personlige computere.

Hvad er multiprocessering?

Med understøttelse af et multiprocesseringssystem kan flere processer udføres parallelt.

Antag, at processer Pr1, Pr2, Pr3 og Pr4 venter på at blive udført. I et enkelt processor-system kører den ene proces først, derefter den næste, derefter den anden osv.

Med multiprocessering kan hver proces imidlertid indstilles til en bestemt CPU til behandling.

Hvis det er en dual-core-processor med to processorer, kan to processer udføres samtidig, og disse vil derfor være dobbelt så hurtige. Tilsvarende vil en quad-core-processor være fire gange hurtigere end en enkelt processor.

Da en bestemt funktion er tildelt, der skal udføres af hver processor, vil de være i stand til at udføre deres arbejde, levere sæt instruktioner til den næste processor og begynde at arbejde på et nyt sæt instruktioner.

For eksempel kunne en større processor bruge "slave" -processorer til at udføre forskellige rengøringsopgaver, såsom hukommelsesstyring.

Tilsvarende kan forskellige processorer bruges til at styre datakommunikation, hukommelseslagring eller aritmetiske funktioner.

Forskel mellem multiprocessering og multiprogrammering

Et system multiprocesser ved at have mere end en processor fysisk, og det kan multiprogrammeres, når det har flere processer, der kører samtidig.

Derfor er forskellen mellem multiprocessering og multiprocessering, at multiprocessering kører flere processer på samme tid på flere processorer, mens multiprocessing holder flere programmer i hovedhukommelsen og kører dem samtidigt gennem en enkelt CPU.

Det vil sige, multiprocessering sker gennem parallel behandling, mens multiprogrammering sker, når en enkelt CPU skifter fra en proces til en anden.

Krav

For at kunne bruge multiprocesseringssystemet effektivt, skal computersystemet have følgende:

Processor support

Du skal have et sæt processorer, der har evnen til at bruge dem i et multiprocesseringssystem.

Bundkortbeslag

Et bundkort, der er i stand til at indeholde og håndtere flere processorer. Dette betyder ekstra stik eller stik til tilføjede chips.

Operativsystem support

Hele multiprocesseringsopgaven administreres af operativsystemet, der tildeler de forskellige opgaver, der skal udføres af de forskellige processorer i systemet.

Programmer, der er designet til at blive brugt i multiprocessering siges at være syet, hvilket betyder, at de er opdelt i mindre rutiner, der kan køres uafhængigt.

Dette gør det muligt for operativsystemet at give disse tråde mulighed for at køre på mere end en processor samtidig, hvilket resulterer i multiprocessering og bedre ydelse.

Typer af multiprocessering

Symmetrisk multiprocessering

I denne type multiprocessering har alle processorer et gensidigt forhold på samme niveau af lighed, det vil sige, der er ikke noget master-slave-forhold mellem dem.

Alle processorer kommunikerer med hinanden, da hver indeholder en kopi af det samme operativsystem.

Et eksempel på det symmetriske multiprocesseringssystem er Encore-versionen af ​​Unix til Multimax-computeren.

Asymmetrisk multiprocessering

I denne type multiprocessering er der en masterprocessor, der giver instruktioner til alle de andre processorer, der tildeler hver enkelt en tidligere defineret opgave. Dette er den mest økonomiske mulighed, ved at opretholde et master-slave-forhold mellem processorer.

Denne type multiprocessering eksisterede kun, indtil symmetriske multiprocessorer blev introduceret.

Fordel

Højere produktivitet

Med multiprocessering vil du have flere opgaver afsluttet på meget kortere tid.

Hvis flere processorer arbejder sammen, øges systemydelsen ved at øge antallet af processer, der udføres pr. Tidsenhed.

Højere pålidelighed

Når en processor svigter, viser multiprocessering sig at være mere pålidelig, fordi systemet i denne situation vil bremse, men det vil ikke gå ned. Denne evne til at fortsætte med at arbejde på trods af fiasko er kendt som yndefuld nedbrydning.

Hvis en processor for eksempel mislykkes af i alt fem, mislykkes jobbet ikke, men de resterende fire processorer deler arbejdet med den mislykkede processor. Derfor kører systemet 20% langsommere i stedet for helt at gå ned.

Spare penge

Disse systemer kan generere besparelser på lang sigt over enkeltprocessorsystemer, fordi processorer kan dele strømforsyninger, perifere enheder og andre enheder.

Hvis der er flere processer, der deler data, er det bedre at programmere dem i multiprosessionssystemer til at dele dataene i stedet for at have forskellige computersystemer med flere kopier af disse data.

Ulemper

Højere købsomkostninger

Selvom multiprosessionssystemer er billigere i det lange løb end at bruge flere computersystemer, er de stadig ret dyre.

Det er meget billigere at købe et enkelt system med en enkelt processor end et multiprocessorsystem.

Kompleks operativsystem

Et mere komplekst operativsystem er påkrævet i multiprocesseringssystemer.

Dette skyldes, at vi har flere processorer, der deler hukommelse, enheder osv. fordelingen af ​​ressourcer til processerne er mere kompliceret end hvis der kun var en processor.

Stor hukommelse er påkrævet

Alle processorer i multiprocesseringssystemet deler hukommelse. Derfor kræves en meget større hukommelsespool sammenlignet med enkeltprocessorsystemer.

Referencer

1. Dinesh Thakur (2019). Definition Multiprocessor Operativsystem. E-computernotater taget fra: ecomputernotes.com.
2. Tutorials Point (2019). Forskel mellem multitasking, multithreading og multiprocessing. Taget fra: tutorialspoint.dev.
3. Encyclopaedia Britannica (2019). Multiprocessing. Taget fra: britannica.com.
4. Techopedia (2019). Multiprocessor. Taget fra: ceilingpedia.com.
5. Kristi Castro (2018). Multiprocessorsystemer. Tutorials Point. Taget fra: tutorialspoint.com.