VIŠESTRUKA OBRADA: OD ČEGA SE SASTOJI, VRSTE, ZAHTJEVI, PREDNOSTI - TEHNOLOGIJA - 2025

Multiprocesorski primijenjen na računalo, je oblik rada na računalu gdje je fizički više procesora. Cilj je biti voljan istovremeno pokrenuti različite dijelove programa.

Ove više centralnih procesnih jedinica (CPU) u bliskoj su komunikaciji, dijele sabirnicu, memoriju i ostale periferne uređaje računala. Budući da je dostupno više procesora, istovremeno se može pokrenuti više procesa.

Izvor: Khazadum

Višestruka obrada odnosi se više na broj CPU jedinica, a ne na broj procesa koji se pokreću istovremeno. Ako hardver nudi više procesora, onda je to višestruka obrada. To je sposobnost sustava da iskoristi računalnu snagu više procesora.

Višeprocesni sustav vrlo je koristan kada želite imati dovoljno visoku brzinu za obradu velikog skupa podataka. Ovi se sustavi uglavnom koriste u aplikacijama kao što su prognoziranje vremena, satelitsko upravljanje itd.

Ova vrsta višeprocesnog sustava prvo se pojavila na velikim računalima ili u glavnim okvirima, prije nego što je smanjila troškove kako bi se osigurala njegova uključenost u osobna računala.

Što je multiprocesiranje?

Uz podršku višeprocesnog sustava, paralelno se može izvesti nekoliko procesa.

Pretpostavimo da se procesi Pr1, Pr2, Pr3 i Pr4 čekaju da se izvrše. U sustavu jednog procesora jedan proces će se pokrenuti prvo, zatim sljedeći, pa drugi, i tako dalje.

No, multiprocesiranjem se svaki postupak može postaviti na određeni CPU za obradu.

Ako je u pitanju dvojezgreni procesor, s dva procesora, dva se procesa mogu istovremeno pokrenuti i na taj način biti će dvostruko brži. Slično tome, četverojezgreni procesor bit će četiri puta brži od jednog procesora.

Kako će svaki procesor dodijeliti određenu funkciju, oni će moći izvršiti svoj posao, sljedećem procesoru isporučiti skup uputa i započeti raditi na novom skupu uputa.

Na primjer, veći procesor mogao bi koristiti "podređene" procesore za obavljanje različitih zadataka čišćenja, poput upravljanja memorijom.

Slično tome, različiti procesori mogu se koristiti za upravljanje podatkovnom komunikacijom, memorijom podataka ili aritmetičkim funkcijama.

Razlika između višeprocesiranja i višeprograma

Sustav je multiprocesujući fizički ima više procesora, a može biti i višeprogramiranje ako istovremeno radi više procesa.

Prema tome, razlika između višeprocesiranja i višeprocesiranja je u tome što višeprocesiranje istodobno pokreće više procesa na više procesora, dok višestruka obrada održava više programa u glavnoj memoriji i vodi ih istovremeno kroz jedan procesor.

Odnosno, multiprocesiranje se događa paralelnom obradom, dok se multiprogramiranje događa kada jedan procesor prelazi iz jednog procesa u drugi.

zahtjevi

Da bi se multiprocesni sustav mogao učinkovito koristiti, računalni sustav mora imati sljedeće:

Podrška za procesore

Morate imati skup procesora koji ih mogu koristiti u sustavu s više obrada.

Nosač matične ploče

Matična ploča koja može sadržavati i rukovati s više procesora. To znači dodatne utičnice ili utore za dodane čipove.

Podrška operacijskog sustava

Cjelokupnim višeprocesnim zadatkom upravlja operativni sustav koji dodjeljuje različite zadatke koje bi trebali obavljati različiti procesori u sustavu.

Za aplikacije dizajnirane za višestruku obradu se kaže da su prošiveni, što znači da su podijeljeni u manje rutine koje se mogu samostalno izvoditi.

To omogućava operacijskom sustavu da omogući da se ove niti pokreću na više procesora istovremeno, što rezultira multiprocesiranjem i boljim performansama.

Vrste multiprocesiranja

Simetrična višestruka obrada

U ovoj vrsti multiprocesiranja svi procesori imaju međusobni odnos na istoj razini jednakosti, to jest da među njima ne postoji odnos između glavnog i robova.

Svi procesori međusobno komuniciraju, jer svaki sadrži kopiju istog operativnog sustava.

Primjer simetričnog višeprocesnog sustava je Encore verzija Unixa za računalo Multimax.

Asimetrična višestruka obrada

U ovoj vrsti višeprocesiranja postoji glavni procesor koji daje upute svim ostalim procesorima, dodijelivši svaki prethodno definirani zadatak. Ovo je najekonomičnija opcija, održavanje odnosa između glavnog i robova između procesora.

Ova vrsta multiprocesiranja postojala je samo dok nisu uvedeni simetrični višeprocesori.

Prednost

Veća produktivnost

S višestrukom obradom imat ćete više zadataka dovršenih u mnogo kraćem vremenu.

Ako nekoliko procesora radi zajedno, tada se učinkovitost sustava povećava povećanjem broja izvršenih procesa po jedinici vremena.

Veća pouzdanost

Kad neki procesor ne uspije, multiprocesiranje se pokazuje pouzdanijim, jer će se u toj situaciji sustav usporiti, ali neće se srušiti. Ova sposobnost da nastavi raditi unatoč neuspjehu poznata je kao graciozna degradacija.

Na primjer, ako jedan procesor odustane od ukupno pet, posao neće uspjeti, ali preostala četiri procesora dijelit će rad propalog procesora. Stoga će sustav pokrenuti 20% sporije, umjesto da se potpuno sruši.

Ušteda novca

Ovi sustavi mogu generirati dugoročnu uštedu novca preko jednoprocesorskih sustava jer procesori mogu dijeliti napajanje, periferne uređaje i druge uređaje.

Ako postoji više procesa koji dijele podatke, bolje je programirati ih u višeprocesorskim sustavima za dijeljenje podataka, a ne imati različite računalne sustave s višestrukim kopijama tih podataka.

Nedostaci

Viši trošak kupnje

Iako su sustavi za višestruku obradu dugoročno jeftiniji od korištenja više računalnih sustava, još uvijek su prilično skupi.

Mnogo je jeftinije kupiti jednostavan sustav s jednim procesorom od multiprocesorskog sustava.

Složeni operativni sustav

U višeprocesnim sustavima potreban je složeniji operativni sustav.

To je zato što imamo više procesora koji dijele memoriju, uređaje itd. raspodjela resursa u procesima je složenija nego da postoji samo jedan procesor.

Potrebna je velika količina memorije

Svi procesori u višeprocesorskom sustavu dijele glavnu memoriju. Stoga je potreban znatno veći memorijski fond u usporedbi sa sustavima s jednim procesorom.

Reference

1. Dinesh Thakur (2019). Definicija Višeprocesorski operativni sustav. Bilješke o elektroničkom računalu Preuzeto sa: ecomputernotes.com.
2. Tutorials Point (2019). Razlika između multitaskinga, multithreadinga i multiprocesiranja. Preuzeto iz: tutorialspoint.dev.
3. Encyclopaedia Britannica (2019). Višestruko procesiranje. Preuzeto sa: britannica.com.
4. Tehopedija (2019). Višeobradnički. Preuzeto sa: zgornja ploča.hr.
5. Kristi Castro (2018). Višeprocesorski sustavi. Vodič bod. Preuzeto sa: tutorialspoint.com.