34. Классификация вс по структуре памяти

Система обработки данных (информационная система) – совокупность технических и программных средств, предназначенных для информационного обслуживания людей и технических объектов.

Классы информационных систем:

• вычислительные машины (ВМ)

• вычислительные системы (ВС)

• вычислительные комплексы (ВК)

• сети

ВМ предназначены для решения широкого круга задач пользователями, работающими в различных предметных областях. Основной блок ВМ - процессор. Процессор инициализирует процесс исполнения программы и управляет им.

ВК - это несколько ВМ, информационно связанных между собой. При этом каждая ВМ самостоятельно управляет своими вычислительными процессами. Информационный обмен между ВМ комплекса менее интенсивен (в сравнении с информационным взаимодействием процессоров в мультипроцессорных системах). Широкое применение ВК получили в информационно-управляющих системах.ВС - это информационная система, настроенная на решение задач конкретной области применения, т.е. в ней имеется аппаратная и программная специализация. Часто ВС содержит несколько процессоров, между которыми в процессе работы происходит интенсивный обмен информацией, и которые имеют единое управление вычислительными процессами. Такие системы называются мультипроцессорными. Другим распространенным типом ВС являются микропроцессорные системы. Они строятся использованием либо микропроцессора (МП), либо микроконтроллера, либо специализированного процессора цифровой обработки сигналов.

Сеть связи (в общем случае) – система коммуникаций для передачи информации на расстоянии. Виды сетей:  теле- и радиовещательные сети,  сети телефонной и сотовой связи,  сети кабельного телевидения,  компьютерные (вычислительные) сети.

Отдельный компьютер – централизованная вычислительная система. Компьютерная сеть (в отличие неё) – распределенная вычислительная система, т.е. компьютерные ресурсы и возможности распределены по разным членам сети для их эффективного совместного использования.

Компьютерная сеть – распределенная вычислительная система. Включает:

 совокупность компьютерной техники и сетевых устройств,

 каналов связи,

 программного обеспечения (оно управляет информационным взаимодействием компьютеров в сети).

Типы сетей по территориальному признаку:

• Локальные / LAN (Примеры: сеть компьютеров компьютерного класса, Интранет – локальная корпоративная сеть учреждения, работающая по стандартам (протоколам) Интернет)

• Городские (региональные) (Пример: Восток - локальная домашняя сеть микрорайона «Восток» Минска)

• Глобальные – WAN (Пример: сеть Интернет, объединяет компьютеры всего мира)

Классификация вычислительных по структуре памяти:

• процессоры совместно обращаются к общей памяти, обычно, через шину

• каждый процессор имеет собственную локальную память. Общая память как таковая отсутствует

35. Эффективность параллельных алгоритмов Анализ эффективности параллельных алгоритмов

Наряду с технологической оптимизацией (выбор системного программного обеспечения, использование преимущества общей памяти, учет архитектурных особенностей процессоров), проблемы которой рассматривались в предыдущих разделах настоящего отчета, существенное влияние на эффективность вычислений оказывает выбор параллельного способа (алгоритма) решения задачи. В данном разделе проблема выбора параллельного алгоритма осуществляется на примере матричного умножения (см. раздел 2), принятого в качестве иллюстративного при изложении результатов вычислительных экспериментов. Для анализа и оценки эффективности выбраны широко используемые в практических приложениях три разных способа организации параллельных матричных вычислений (см, например, Kumar and etc.(1994)):

·      ленточный (striped) алгоритм (см. раздел 6);

·      блочный алгоритм Фокса (Fox's algorithm);

·      блочный алгоритм Кеннона (Cannon's algorithm).

Ленточный алгоритм требует меньшего количества обменов данными, чем блочные алгоритмы Фокса и Кеннона, но использует больший объем памяти для хранения данных.

Вычислительные эксперименты проводились на рабочих станций кластера Нижегородского университета.