MULTIPROCESSING: VAD DEN BESTÅR AV, TYPER, KRAV, FÖRDELAR - TEKNOLOGI - 2025

Den multi , anslutes till datorn, är en form av drift av en dator där det är fysiskt mer än en processor. Målet är att vara villig att köra olika delar av ett program samtidigt.

Dessa flera centrala behandlingsenheter (CPU) är i nära kommunikation och delar buss, minne och andra kringutrustning på datorn. Eftersom flera processorer är tillgängliga kan flera processer köras samtidigt.

Källa: Khazadum

Multiprocessing avser mer antalet CPU-enheter snarare än antalet processer som körs samtidigt. Om hårdvaran tillhandahåller mer än en processor, är det multiprocessing. Det är systemets förmåga att utnyttja datorkraften hos flera processorer.

Multiprocesseringssystemet är mycket användbart när du vill ha en tillräckligt hög hastighet för att bearbeta en stor uppsättning data. Dessa system används mest i applikationer som väderprognos, satellitstyrning etc.

Denna typ av multiprocesseringssystem dök upp först i stora datorer eller mainframes, innan den minskade kostnaden för att säkerställa att den inkluderades i persondatorer.

Vad är multiprocessing?

Med stöd av ett multiprocesseringssystem kan flera processer utföras parallellt.

Anta att processerna Pr1, Pr2, Pr3 och Pr4 väntar på att köras. I ett enda processorsystem körs en process först, sedan den nästa, sedan den andra, och så vidare.

Med multiprocessering kan emellertid varje process ställas in på en specifik CPU för bearbetning.

Om det är en processor med två kärnor, med två processorer, kan två processer köras samtidigt och dessa kommer därför att vara dubbelt så snabba. På liknande sätt kommer en fyrkärnig processor att vara fyra gånger snabbare än en enda processor.

Eftersom en viss funktion tilldelas att utföras av varje processor, kommer de att kunna utföra sitt arbete, leverera uppsättningen av instruktioner till nästa processor och börja arbeta med en ny uppsättning instruktioner.

Till exempel kan en större processor använda "slav" -processorer för att utföra olika rengöringsuppgifter, såsom minneshantering.

På liknande sätt kan olika processorer användas för att hantera datakommunikation, minneslagring eller aritmetiska funktioner.

Skillnad mellan multiprocessering och multiprogrammering

Ett system multiprocesserar genom att ha mer än en processor fysiskt, och det kan multiprogrammeras när det har flera processer som körs samtidigt.

Därför är skillnaden mellan multiprocessing och multiprocessing att multiprocessing kör flera processer samtidigt på flera processorer, medan multiprocessing håller flera program i huvudminnet och kör dem samtidigt genom en enda CPU.

Det vill säga multiprocessering sker genom parallellbehandling medan multiprogrammering sker när en enda CPU växlar från en process till en annan.

Krav

För att kunna använda multiprocessionssystemet effektivt måste datorsystemet ha följande:

Processorstöd

Du måste ha en uppsättning processorer som har förmågan att använda dem i ett multiprocesseringssystem.

Moderkortfäste

Ett moderkort som kan innehålla och hantera flera processorer. Detta innebär ytterligare uttag eller luckor för extra chips.

Operativsystemstöd

Hela multiprocesseringsuppgiften hanteras av operativsystemet, som tilldelar de olika uppgifterna som ska utföras av de olika processorerna i systemet.

Applikationer som är avsedda att användas vid multiprocessering sägs vara sömda, vilket innebär att de är indelade i mindre rutiner som kan köras oberoende.

Detta gör det möjligt för operativsystemet att dessa trådar kan köras på mer än en processor samtidigt, vilket resulterar i multiprocessering och bättre prestanda.

Typer multiprocessering

Symmetrisk multiprocessering

I denna typ av multiprocessering har alla processorer en ömsesidig relation på samma nivå av jämlikhet, det vill säga att det inte finns någon master-slav-relation mellan dem.

Alla processorer kommunicerar med varandra, eftersom var och en innehåller en kopia av samma operativsystem.

Ett exempel på det symmetriska multiprocesseringssystemet är Encore-versionen av Unix för Multimax-datorn.

Asymmetrisk multiprocessering

I denna typ av multiprocessering finns det en huvudprocessor som ger instruktioner till alla andra processorer, som tilldelar var och en en tidigare definierad uppgift. Detta är det mest ekonomiska alternativet genom att upprätthålla en master-slav-relation mellan processorerna.

Denna typ av multiprocessering existerade endast tills symmetriska multiprocessorer infördes.

Fördel

Högre produktivitet

Med multiprocessering kommer du att ha fler uppgifter genomförda på mycket kortare tid.

Om flera processorer arbetar tillsammans ökar systemprestanda genom att öka antalet processer som körs per tidsenhet.

Högre tillförlitlighet

När en processor misslyckas, visar multiprocessering sig vara mer pålitlig, eftersom systemet i detta fall kommer att sakta ner, men det kommer inte att krascha. Denna förmåga att fortsätta arbeta trots misslyckande kallas graciös nedbrytning.

Om till exempel en processor misslyckas med totalt fem, misslyckas inte jobbet, men de återstående fyra processorerna delar arbetet med den misslyckade processorn. Därför kommer systemet att köra 20% långsammare, istället för att krascha helt.

Spara pengar

Dessa system kan generera långsiktiga pengarbesparingar över system med en processor eftersom processorerna kan dela strömförsörjning, kringutrustning och andra enheter.

Om det finns flera processer som delar data är det bättre att programmera dem i multiprosessionssystem för att dela data, snarare än att ha olika datorsystem med flera kopior av den datan.

nackdelar

Högre köpkostnad

Även om multiprocessionssystem är billigare på lång sikt än att använda flera datorsystem, är de fortfarande ganska dyra.

Det är mycket billigare att köpa ett enkelt system med en enda processor än ett multiprocessorsystem.

Komplexa operativsystem

Ett mer komplext operativsystem krävs i multiprocesseringssystem.

Detta beror på att ha flera processorer som delar minne, enheter etc. fördelningen av resurser till processerna är mer komplicerad än om det bara fanns en processor.

Stor mängd minne krävs

Alla processorer i multiprocessionssystemet delar huvudminnet. Därför krävs en mycket större minnespool jämfört med enstaka processorsystem.

referenser

1. Dinesh Thakur (2019). Definition Multiprocessor Operativsystem. E-datoranteckningar tagna från: ecomputernotes.com.
2. Tutorials Point (2019). Skillnad mellan multitasking, multithreading och multiprocessing. Hämtad från: tutorialspoint.dev.
3. Encyclopaedia Britannica (2019). Multi. Hämtad från: britannica.com.
4. Techopedia (2019). Multi. Hämtad från: ceilingpedia.com.
5. Kristi Castro (2018). Multiprocessorsystem. Tutorials Point. Hämtad från: tutorialspoint.com.