multiprocesamiento

CURSO: ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

TEMA: EL MULTIPROCESAMIENTO

2016-II

MULTIPROCESAMIENTO Multiproce!"ie#to  o "ultiproceo  es el uso de dos o más procesadores (CPU) en una computadora para la ejecución de uno o varios procesos (programas corriendo).

Un sistema multiprocesador lo controla un sistema operativo que proporciona interacción entre los procesadores y todos los componentes de sistema que cooperan en una solución del problema.

Los componentes que forman un sistema multiprocesador son las CPU los !"P conectados a dispositivos de entrada#salida y una unidad de memoria que puede dividirse en varios módulos separados.

Tipo $e $ie%o $e ite"! $e "ultiproce!$or  Ai"&trico: $iferentes microprocesadores gobiernan las distintas tareas y recursos del sistema. %l enfoque principal que adoptan es el incremento de rendimiento del sistema para m<iples usuarios de red en m<iples segmentos de red de área local. Los sistemas supervisores dan soporte a m<iples tarjetas de red lo que incrementa el n&mero de posibles segmentos. %l bus de alta velocidad del servidor proporciona transferencia rápida de información entre los segmentos de red. Cada CPU se dedica a una función espec'fica tal como entrada  salida de la tarjeta de interfa de red u operaciones con arc*ivos. Me"ori! co"p!rti$!: Cada procesador tiene su propia memoria local. +ay una memoria com&n global a la que pueden acceder  todos los CPU por lo tanto la información puede compartirse.

Si"&trico: Los microprocesadores del sistema comparten los recursos del sistema como la entrada salida de memoria y disco. ,e distribuye uniformemente la carga de trabajo a los procesadores disponibles de modo que uno no est- inactivo mientras otro tiene un eceso de trabajo con una tarea espec'fica. Las prestaciones se incrementan para todas las tareas al a/adir microprocesadores su desventaja es que los sistemas operativos que soportan este tipo de multiprocesamiento son más dif'ciles de dise/ar. Me"ori! $itri'ui$!: Cada procesador tiene su propia memoria local privada. Los procesadores se enlaan mediante un esquema de conmutación dise/ado para dirigir información de un procesador a otro a trav-s de un esquema de paso de mensajes.

-(e#t!)!: !lusión de una memoria f'sica compartida %scabilidad 0enor costo -De*e#t!)!: 1opolog'a de red muy importante  2dministración de red

CASOS: La interconeión entre los componentes puede tener diferentes configuraciones f'sicas dependiendo de la cantidad de trayectorias de transferencia disponibles entre procesadores y la memoria.

C!#!l Co"+#: Un sistema multiprocesador de canal com&n consta de varios procesadores conectados mediante una trayectoria com&n a una unidad de memoria. %n cualquier momento dado solo un procesador puede comunicarse con la memoria o con otro procesador.

Me"ori! Multipuerto: Un sistema de memoria multipuerto emplea canales separados entre cada módulo de memoria y cada CPU. Cada canal de procesador esta conectado a cada módulo de memoria. Un canal de procesador consta de la dirección los datos y las l'neas de control requeridas para comunicarse con la memoria. ,e dice que la memoria tiene 3n3 puertos y cada puerto aloja a cada uno de los canales. %l modulo debe tener lógica de control interna para determinar cual puerto tendrá acceso a memoria en cierto momento.

Co#"ut!$or $e '!rr! $e lu,: Consta de varios puntos cru que se colocan en intersecciones entre los canales de procesador y las trayectorias de módulos de memoria. Cada punto de conmutador tiene lógica de control para inicialiar la trayectoria de transferencia entre un procesador y la memoria. 1ambi-n resuelve solicitudes m<iples de acceso al mismo módulo de memoria con base a una prioridad predeterminada. Una organiación de conmutador de barra de cru soporta las transferencias simultáneas de todos los módulos de memoria porque *ay una trayectoria asociada con cada módulo.

Re$ $e co#"ut!ci# $e et!p! "+ltiple: ,u componente básico en conmutador de intercambio de dos entradas dos salidas. +ay dos se/ales de control asociadas con el conmutador que establece las interconeiones entre las terminales de entrada y salida.

L! i#terco#e.i# $e /ipercu'o: La estructura de procesador de *ipercubo o 4cubo n binario3 es un sistema de memoria distribuida compuesto de 567n procesadores interconectados en un cubo binario de n dimensiones. Cada procesador forma un nodo del cubo. Cada procesador tiene trayectorias de comunicación directa a n procesadores vecinos

Alu#o "oti*o p!r! u!r u# ite"! "ultiproce!$or: 

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

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8endimiento y potencia de cálculo. 2l ejecutar los programas de forma paralela 1olerancia a fallos. La redundancia natural de un sistema multiprocesador permite transferir un proceso a otros procesadores en caso de fallo. 9leibilidad. Los sistemas multiprocesador pueden reconfigurarse dinámicamente para adaptarse a las cargas de trabajo. %scalabilidad. ,e pueden a/adir nuevos módulos para incrementar la potencia de cálculo. %specialiación funcional. ,e pueden agregar procesadores de dise/o espec'fico para dedicarse a una determinada tarea

Los multiprocesadores se clasifican de acuerdo a la clasificación de arquitecturas paralelas propuesto por  9lynn en el cual se toman como componentes el flujo de instrucciones y la cantidad de datos creando los siguientes elementos:    

,!.# 9lujo de instrucciones simple 0!.# 9lujo de instrucciones m<iple ,$.# Un dato simple 0$.# $atos m<iples

Con lo cual se produce la siguiente clasificación:  

 

,!,$: ,istemas monoprocesador. ,!0$: ,istemas vectoriales en los que una instrucción puede operar sobre diferentes datos en diferentes procesadores. 0!,$.# %n este esquema m<iples instrucciones operan sobre un mismo dato. 0!0$.# %stos incluyen a la mayor'a de los multiprocesadores

Los multiprocesadores del modelo 0!0$ pueden ser clasificados a su ve en: 

9uertemente acoplados.# Cuando eiste memoria global



$-bilmente acoplados.# Cuando en lugar de memoria global se usa memoria privada

Una memoria global indica que todos los procesadores acceden a una misma memoria com&n mientras que la memoria privada indica que cada procesador posee su propia memoria y que ninguno de los procesadores tiene acceso a la memoria de otro procesador.

Co#cluio#e:

Podemos concluir que el *ard;are permite el progreso simultáneo de varias actividades (varios CPU,
(IDEO /ttp:34outu'e3co"!tc/5*D78o9p;)pU ReterminadosPolilibro9CUnidad>?!Unidad @7A?!>B.*tm *ttps:sistemasumma.com7ADA77Edefinicion#y#clasificacion#de#sistemas#multiprocesadores *ttp:oacF.blogspot.pe7A7ADarquitecturas#de#multiprocesamiento.*tml