Магистерская диссертация на тему: Многопроцессорный вычислительный комплекс на основе коммутационной матрицы с симметричной обработкой

Введение

Разработка многопроцессорных (МПВК) и многомашинных (ММВК) вычислительных комплексов, как правило, имеет свой целью повышение либо уровня надежности, либо уровня производительности комплекса до значений недоступных или труднореализуемых (реализуемых с большими экономическими затратами) в традиционных ЭВМ.

На большинстве классов решаемых задач для достижения высокой производительности наиболее эффективны МПВК. Это связано с большой интенсивностью информационных обменов между подзадачами, которая приводит к слишком высоким накладным расходам в ММВК. ММВК, в принципе, позволяют достичь много большей производительности благодаря лучшей масштабируемости, однако это преимущество проявляется только при соответствия решаемых задач условию максимального удлинения независимых ветвей программы, что не всегда возможно.

Указанный в задании МПВК с матрицей перекрестной коммутации позволяет достичь наибольшей производительности, что связано с минимизацией вероятности конфликтов при доступе к компонентам комплекса. При построении МПВК на основе доступа с использованием одной или нескольких общих шин конфликты доступа намного более вероятны, что приводит к заметному снижению производительности по сравнению с МПВК на основе матрицы перекрестной коммутации.

Исходя из этих соображений было решено проектировать МПВК по критерию максимальной производительности, меньше уделяя внимания высокой отказоустойчивости комплекса. Это решение также обосновывается и тем, что современные микроэлектронные изделия обладают вполне достаточной надежностью для подавляющего большинства коммерческих применений, что делает экономически необоснованным существенное усложнение комплекса с целью достижения высокой отказоустойчивости.

Оглавление

- Общая часть

- Задание

- 1.3. Введение

- Аппаратная организация МПВК

- Структурная схема МПВК

- Функциональная схема элемента коммутационной матрицы

- Организация оперативной памяти

- Память с расслоением

- Применение кода Хэмминга в модулях памяти

- Организация резервирования и восстановления при отказе любого компонента МПВК

- Организация функционирования ОС на МПВК

- Симметричная многопроцессорная обработка SMP

- Нити

- Подходы к организации нитей и управлению ими в разных вариантах ОС UNIX

- Семафоры

- Определение семафоров

- Реализация семафоров

- Тупиковые ситуации

- Предотвращение тупиковых ситуаций

- Линейное упорядочение ресурсов

- Иерархическое упорядочение ресурсов

- Алгоритм банкира

- Защита информации

- 4. Литература

Список литературы

1. "Вычислительные комплексы, системы и сети"

А. М. Ларионов, С. А. Майоров, Г. И. Новиков

Ленинград, ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ, 1987

(к разделу "Структурная схема МПВК")

(к разделу "Семафоры")

3. "Сетевые операционные системы"

Н. А. Олифер, В. Г. Олифер,

Информационно-аналитические материалы Центра Информационных Технологий

(к разделу "Тупики")

4. Курс лекций "Introduction tо Distributed Systems and Networks" (CIS 307)

Университет г. Темпль (шт. Филадельфия, США)

(к разделу "Предотвращение тупиков")

5. "Операционная система UNIX"

С. Д. Кузнецов

Информационно-аналитические материалы Центра Информационных Технологий

(к разделу "Нити")

6. "Сетевые ОС для SMP-платформ"

Е. Ленгрен

"Открытые Системы" № 2(10)/95 стр. 16

(к разделу "Симметричная многопроцессорная обработка")

7. "Спецификация многопроцессорных систем компании Intel"

А.А. Мячев

"Открытые Системы" № 3(11)/95 стр. 56

(к разделу "Симметричная многопроцессорная обработка")

8. "Ресурсы Windows NТ Server и Workstation версия 3.5"

(к разделу "Защита информации")