Дефиниция
Съгласуваност на процесора (Съгласуваност на процесора) е модел на съгласуваност на паметта, което означава, че в многопроцесорни процесори множество процесори едновременно изпълняват резултати от изпълнение на операции за запис и единична обработка Резултатът от операцията за запис на процесора е една и съща, тоест резултатът от всяко изпълнение е един и същ, точно както операциите на всички процесори се изпълняват в определен ред, а операциите на всеки микропроцесор се изпълняват в реда, определен от неговата програма . С други думи, всички процесори виждат всички модификации в същия ред. Операцията за четене може да не успее да получи предишната актуализация за запис на същите данни от други процесори навреме. Но редът на различните стойности на данните, прочетени от всеки процесор, е един и същ. Съгласуваността на процесора обикновено се получава при паралелна обработка и паралелно изчисление.
Модел на последователност на паметта
Моделът на последователност е по същество договор между софтуера и паметта. Ако софтуерът отговаря на договорените правила, паметта може да работи нормално; в противен случай паметта не може да гарантира правилната работа. Моделът за съгласуваност на паметта описва коректността на операциите с паметта по време на изпълнение на програмата. Операциите с памет включват операции за четене и операции за запис. Всяка операция може да бъде дефинирана в два момента във времето: Извикване и Отговор. При предположението, че няма конвейер (т.е. изпълнението на инструкции в един процесор се изпълнява последователно), да предположим, че има общо процесори в системата и всеки процесор може да издава
Паралелна обработка и паралелно изчисление
Паралелната обработка е изчислителен метод, който може да изпълнява два или повече процеса едновременно в компютърна система. Паралелната обработка може да работи върху различни аспекти на една и съща програма едновременно. Основната цел на паралелната обработка е да спести време при решаването на големи и сложни проблеми. За да използвате паралелна обработка, първо трябва да паралелизирате програмата, тоест да разпределите всяка част от работата към различни процеси на обработка (нишки). Паралелната обработка не може да се реализира автоматично поради взаимосвързани проблеми. Освен това паралелизмът не може да гарантира ускорение. На теория скоростта на изпълнение на n паралелни обработки може да бъде n пъти скоростта на изпълнение на един процесор.
Паралелното изчисление обикновено се отнася до изчислителен режим, в който много инструкции могат да се изпълняват едновременно. При предпоставката за едновременен напредък процесът на изчисление може да бъде разделен на малки части и след това решен по паралелен начин.
Компютърният софтуер може да бъде разделен на няколко изчислителни стъпки за изпълнение. За да разреши конкретен проблем, софтуерът използва определен алгоритъм, за да го завърши чрез изпълнение на поредица от инструкции. Традиционно тези инструкции се изпращат до единичен централен процесор, който работи по последователен начин. При този метод на обработка само една инструкция се изпълнява за едно време (ниво на процесора: сравнете микропроцесор, CISC и RISC, концепцията за конвейер и по-късно на базата на конвейер за целите на подобряване на ефективността на обработката на инструкции Хардуер и разработка на софтуер, като предсказване на разклонения, като пренасочване, като стека с инструкции пред всяка аритметична единица, асемблерният програмист пренаписва реда на програмния код). Паралелната операция използва множество аритметични единици, които се изпълняват едновременно за решаване на проблема. В сравнение със серийните изчисления, паралелните изчисления могат да бъдат разделени на времеви паралелни и пространствени паралелни. Времевият паралелизъм е тръбопроводната технология. Пространственият паралелизъм използва множество процесори за извършване на едновременни изчисления. Настоящите изследвания са предимно за пространствения паралелизъм. От гледна точка на дизайнерите на програми и алгоритми, паралелните изчисления могат да бъдат разделени на паралелизъм на данни и паралелизъм на задачи. Паралелизирането на данни разделя голяма задача на няколко идентични подзадачи, което е по-лесно за обработка от паралелизма на задачи. [ MIMD), а често използваната серийна машина се нарича също Единичен поток от инструкции Единичен поток от данни (SISD). Машините MIMD могат да бъдат разделени на пет общи категории: машина за паралелна векторна обработка (PVP), симетрична мултипроцесорна машина (SMP), машина за масивна паралелна обработка (MPP), клъстер на работни станции (COW), процесор за разпределено споделено съхранение (DSM).
Мултипроцесор
С повече от една процесорна единица, споделяща една и съща основна памет и периферни устройства, той може да позволи множество програми да се изпълняват едновременно. Този вид компютърна хардуерна архитектура се нарича мултипроцесорна, която може да осигури възможности за многопроцесорна обработка.
Архитектурата на мултипроцесора се състои от няколко независими компютъра, всеки от които може да изпълнява своя собствена програма независимо. В многопроцесорна система процесорът и процесорът са свързани чрез мрежа за взаимно свързване, така че да се реализира обмен на данни и синхронизация между програмите. Мултипроцесорите принадлежат към MIMD компютрите, които са доста различни от масивните процесори, принадлежащи към SIMD компютрите. Съществената разлика е в различните нива на паралелизъм: мултипроцесорите трябва да постигнат паралелизъм на ниво задача или работа, докато масивните процесори реализират паралелизма само на ниво инструкция.
Многопроцесорната система се състои от множество независими процесори, всеки от които може да изпълнява своя програма независимо. Има множество методи за класификация на многопроцесорни системи.
Според близостта на физическата връзка между машините на мултипроцесора и силата на способността за взаимодействие, мултипроцесорът може да бъде разделен на две категории: тясно свързани системи и слабо свързани системи. В тясно свързана мултипроцесорна система честотната лента на физическата връзка между процесорите е относително висока. Обикновено взаимното свързване се осъществява чрез шина или високоскоростен превключвател и основната памет може да бъде споделена. Благодарение на високата скорост на предаване на информация, задачите могат да се обработват паралелно бързо или задача. Слабо свързаната мултипроцесорна система е съставена от множество независими компютри. Обикновено връзката между процесорите се осъществява чрез канали или комуникационни линии и може да се споделя външно оборудване за съхранение. Взаимодействието между машините се основава на по-ниската честотна лента във файла или набора от данни. На първо ниво.
Според това дали структурата на процесора е еднаква или не, ако всеки процесор е от един и същи тип и изпълнява една и съща функция, това се нарича хомогенна многопроцесорна система. Ако един мултипроцесор е съставен от множество процесори от различен тип и отговарящи за различни функции, той се нарича хетерогенна многопроцесорна система.