27. Конвеєрні, векторні та матричні багатопроцесорні комплекси.

Классификация многопроцессорных комплексов:

1.Магистральные (конвейерные). Процессоры выполняют одновременно разные операции над последовательным потоком обрабатываемых данных, т.е. имеет место много потоков команд над одним потоком данных.

2.Все векторные процессоры выполняют один поток команд над различными потоками данных.

3.Матричные, многократный поток команд оперирует с многими потоками данных.

Магистральный комплекс

В магистральной системе процессоры выполняют одновременно разные операции над последовательным потоком обработки данных.

Конвейерная система

Векторная система

Матричная система

28. Асоціативні системи та системи зі структурою, що перебудовується.

Они относятся к типу: одна команда много данных. Решают задачи, обладающие параллелизмом данных, которые хранятся в некотором ассоциативном запоминающем устройстве выборка из которого производится не по значению адреса, а при совпадении некоторого ассоциативного признака с фактическим.

Такие системы должны предусматривать наличие специального устройства селекции ассоциативных признаков. Ассоциативный признак выборки – выборка по определённому критерию, она может быть выполнена по геометрическому признаку.

Среди многопроцессорных систем можно выделить однородные системы и среды. Основная идея заключается в создании вычислительной системы из однородных элементов, связанных регулярными связями.

Основные принципы:

• параллельность задач и алгоритмов, выполняющихся за счёт представления сложной задачи на ряд простых задач.

Для любой сложной задачи всегда может быть предложен сложный алгоритм - переменность логической структуры. Принцип: для каждой сложной задачи существует структура из обрабатывающих элементов, связанных определённым образом.

Конструктивная однородность элементов и связей – система для решения сложной задачи может быть построена из одинаковых элементов связанных между собой одинаковым образом.

Транспьютеры– за основу берётся процессорный элемент. Из такой единицы звена можно получить куб.

Транспьютерные системы позволяют легко строить однородные среды, включающие в себя десятки, сотни или тысячи процессоров.

Сложности вызывает обслуживание таких систем единой ОС. В настоящее время транспьютеры широко применяются в коммуникационных системах, требующих повышения надёжности на реализацию различных функций.

Основные принципы построения вычислительного процесса:

1. Обработка каждой задачи распределяется между процессами по стадии работы.

2. Распределение ресурсов между задачами производится управляющим процессором.

3. Использование основного принципа многозадачной обработки.

Специализация процессоров реализована на уровнях:

1. На уровне структуры.

2. Микропрограммный уровень.

3. Программный.

Системы с перестраиваемой структурой.

Основные принципы построения:

1. Параллелизм процесса управления, доступа к данным и обработки.

2. Распределённость процессов управления между модулями системы. Т.е. децентрализованость управления и асинхронность взаимодействия.

3. Перестраиваем ость структуры с целью адаптации потребностям задач в ресурсах и устойчивость к отказам элементов.

4. Открытость, возможность наращивания системы без изменения принципа функционирования существующих систем.

5. Модульность технических и программных средств и регулярность структуры.

Проблемы систем с перенастраиванием:

1. Структурная организация системы, адекватная задачам.

2. Организация вычислительного процесса, обеспечивающего параллелизм задач и асинхронную организацию.

3. Создание языка высокого уровня обеспечивающего описание алгоритма в параллельной форме.