多处理器系统


大多数计算机系统都是单处理器系统,即它们只有一个处理器。然而,多处理器或并行系统如今正变得越来越重要。这些系统具有多个并行工作的处理器,它们共享计算机时钟、内存总线外围设备等。演示多处理器体系结构的图像如下:多处理器系统

多处理器的类型

主要有两种类型的多处理器,即对称和非对称多处理器。有关它们的详细信息如下:

对称多处理器

在这些类型的系统中,每个处理器都包含操作系统的一个类似副本,并且它们彼此通信。所有处理器都处于对等关系,即它们之间不存在主从关系。

对称多处理系统的示例是 Multimax 计算机的 Encore 版本的 Unix。

非对称多处理器

在非对称系统中,每个处理器都分配了一个预定义的任务。有一个主处理器向所有其他处理器发出指令。非对称多处理器系统包含主从关系。

在创建对称多处理器之前,非对称多处理器是唯一可用的多处理器类型。现在,这也是更便宜的选择。

多处理器系统的优点

多处理器系统有多个优点。其中一些是:

更可靠的系统

在多处理器系统中,即使一个处理器发生故障,系统也不会停止运行。这种即使在硬件发生故障的情况下也能继续工作的能力称为优雅降级。例如:如果一个多处理器系统中有 5 个处理器,其中一个发生故障,那么仍然有 4 个处理器在工作。因此,系统只会变慢,而不会完全停止。

增强的吞吐量

如果多个处理器协同工作,则系统的吞吐量会增加,即每单位时间执行的进程数量会增加。如果有 N 个处理器,则吞吐量会增加接近 N 的数量。

更经济的系统

从长远来看,多处理器系统比单处理器系统更便宜,因为它们共享数据存储、外围设备、电源等。如果有多个共享数据的进程,最好将它们调度到具有共享数据的多处理器系统上,而不是使用具有多个数据副本的不同计算机系统。

多处理器系统的缺点

多处理器系统也有一些缺点。其中一些是:

增加的费用

尽管从长远来看,多处理器系统比使用多个计算机系统更便宜,但它们仍然相当昂贵。购买一个简单的单处理器系统比购买一个多处理器系统便宜得多。

需要复杂的运算系统

多处理器系统中有多个处理器共享外设、内存等。因此,与单处理器系统相比,调度进程和向进程分配资源要复杂得多。因此,多处理器系统需要更复杂的操作系统。

需要更大的主内存

多处理器系统中的所有处理器都共享内存。因此,与单处理器系统相比,需要更大的内存池。

更新于:2023年9月14日

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