Multiprocessing di ciò che consiste, tipi, requisiti, vantaggi

Lui multiprocessing, Applicato all'informatica, è una forma di funzionamento di un computer in cui è fisicamente più di un processore. Lo scopo è avere la volontà di eseguire parti diverse di un programma allo stesso tempo.

Queste molteplici unità di elaborazione centrali (CPU) sono mantenute in stretta comunicazione, condividendo il bus, la memoria e altri dispositivi periferici del computer. Poiché ci sono più processori disponibili, è possibile eseguire più processi contemporaneamente.

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Il multiprocessing si riferisce più al numero di unità CPU, che alla quantità di processi in esecuzione contemporaneamente. Se l'hardware fornisce più di un processore, questo è multiprocessing. È la capacità del sistema di sfruttare più alimentazione del processore.

Il sistema multiprocessing è molto utile quando si cerca di avere una velocità abbastanza elevata per elaborare un set di dati elevato. Questi sistemi sono principalmente utilizzati in applicazioni come previsioni temporali, controllo satellitare, ecc.

Questo tipo di sistema multiprocessing è apparso per la prima volta su grandi computer o mainframe, prima di ridurre i costi per garantire la loro inclusione nei personal computer.

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Ciò che è multiprocesamiente?

Con il supporto di un sistema multiprocessing, diversi processi possono essere eseguiti in parallelo.

Supponiamo che i processi PR1, PR2, PR3 e PR4 siano in attesa di essere eseguiti. In un sistema con un singolo processore, verrà prima eseguito un processo, quindi quanto segue, quindi l'altro e così via.

Tuttavia, con il multiprocesso di ciascun processo può essere stabilito a una particolare CPU per l'elaborazione.

Se si tratta di un processore a doppio core, con due processori, due processi possono essere eseguiti contemporaneamente e quindi questi saranno due volte più veloci. Allo stesso modo, un processore a quattro core sarà quattro volte più veloce di un singolo processore.

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Poiché una determinata funzione viene assegnata per essere eseguita da ciascun processore, può eseguire il proprio lavoro, fornire l'insieme di istruzioni al seguente processore e iniziare a lavorare in una nuova serie di istruzioni.

Ad esempio, un processore più ampio potrebbe utilizzare processori "schiavi" per eseguire vari compiti di pulizia, come la somministrazione di memoria.

Allo stesso modo, possono essere utilizzati diversi processori per amministrare le comunicazioni di dati, l'archiviazione della memoria o le funzioni aritmetiche.

Differenza tra multiprocessing e multiprogrammazione

Un sistema è multiprocessing avendo fisicamente più di un processore e può essere multiprogrammazione quando ha diversi processi in esecuzione contemporaneamente.

Pertanto, la differenza tra multiprocessing e multiprogrammazione è che il multiprocessing esegue più processi contemporaneamente in più processori, mentre il multiprogrammazione mantiene diversi programmi nella memoria principale ed li esegue simultaneamente attraverso una singola CPU.

Cioè, il multiprocessing si verifica attraverso l'elaborazione parallela, mentre il multiprogrammazione si verifica quando una singola CPU cambia da un processo a un altro.

Requisiti

Per utilizzare efficacemente il sistema multiprocessing, il sistema informatico deve avere quanto segue:

Supporto del processore

Devono avere una serie di processori che hanno la possibilità di essere in grado di usarli in un sistema multiprocessing.

Supporto del Basker

Una scheda madre in grado di contenere e guidare più processori. Ciò significa prese o slot aggiuntivi per chip aggregati.

Supporto del sistema operativo

L'intero compito multiprocessing è gestito dal sistema operativo, che assegna le diverse attività da eseguire dai vari processori nel sistema.

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Si dice che le applicazioni progettate per essere utilizzate nel multiprocessing siano hilvanadas, il che significa che sono divise in routine più piccole che possono essere eseguite in modo indipendente.

Ciò consente al sistema operativo di consentire a questi sottoprocessi di funzionare in più di un processore contemporaneamente, con conseguente multiprocessing e prestazioni migliori.

Tipi di multiprocessing

Multiprocessing simmetrico

In questo tipo di multiprocessing, tutti i processori hanno una relazione reciproca allo stesso livello di uguaglianza, cioè tra cui non esiste una relazione maestro qualificata.

Tutti i processori hanno una comunicazione tra loro, poiché ognuno contiene una copia dello stesso sistema operativo.

Un esempio del sistema multiprocessing simmetrico è la versione unixcore per il computer multimax.

Multiprocessing asimmetrico

In questo tipo di multiprocessing esiste un processore principale che fornisce istruzioni a tutti gli altri processori, assegnando ciascuno di essi precedentemente definiti. Questa è l'opzione più economica, mantenendo una relazione master-sclade tra i processori.

C'era solo questo tipo di multiprocessing fino a quando non furono introdotti i multiprocessori simmetrici.

Vantaggi

Maggiore produttività

Con il multiprocessing ci saranno più compiti completati in un tempo molto più piccolo.

Se diversi processori lavorano insieme, le prestazioni del sistema vengono aumentate aumentando il numero di processi eseguiti per unità di tempo.

Maggiore affidabilità

Quando un processore fallisce, il multiprocessing risulta essere più affidabile, perché in questa situazione il sistema sarà più lento, ma non cadrà. Questa capacità di continuare a lavorare nonostante la colpa è conosciuta come un elegante degrado.

Ad esempio, se un processore fallisce con un totale di cinque che non falliscono, ma i restanti quattro processori condivideranno il lavoro del processore che ha fallito. Pertanto, il sistema funzionerà il 20% più lento, invece di cadere completamente.

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Risparmiare soldi

Questi sistemi possono generare risparmi in denaro a lungo termine rispetto ai sistemi con un singolo processore, perché i processori possono condividere fonti alimentari, dispositivi periferici e altri dispositivi.

Se ci sono più processi che condividono i dati, è meglio programmarli in sistemi multiprocessing per condividere i dati, invece di avere sistemi informatici diversi con più copie di tali dati.

Svantaggi

Costo di acquisto più elevato

Sebbene i sistemi multiprocessing siano più economici a lungo termine rispetto all'uso di più sistemi informatici, sono ancora piuttosto costosi.

È molto più economico acquistare un sistema semplice con un singolo processore di un sistema multiprocessore.

Sistema operativo complesso

È necessario un sistema operativo maggiore di complessità nei sistemi multiprocessing.

Questo perché hanno più processori che condividono memoria, dispositivi, ecc. È più complicato distribuire risorse ai processi che se esisteva un solo processore.

È richiesta una grande quantità di memoria

Tutti i processori nel sistema multiprocessing condividono la memoria principale. Pertanto, è richiesto un set di memoria molto più grande rispetto ai sistemi con un singolo processore.

Riferimenti

1. Diesh Thakur (2019). Definizione del sistema operativo multiprocessore. Note di ecomputer.Tratto da: ecomputernotes.com.
2. Tutorials Point (2019). Differenza tra multitasking, multithreading e multiprocessing. Tratto da: Tutorialspoint.Dev.
3. Encyclopaedia Britannica (2019). Multiprocessing. Preso da: Britannica.com.
4. Ravepedia (2019). Multiprocessore. Preso da: Ravepedia.com.
5. Kristi Castro (2018). Sistemi multiprocessore. Tutorial Punto. Tratto da: Tutorialspoint.com.