PROGRAMOWANIE SYSTEMÓW WIELOPROCESOROWYCH

- podział programu na zadania

- dobór języka programowania równoległego

- przydział zadań procesorom

- komunikacja między procesorami i synchronizacja ich pracy

podział programu na zadania

Zadania współbieżne / równoległe

Procesor 1 Procesor 2

Zadaniami są procedury

for i=1 to N do

begin

a[i]:=b[i]+c[i]

d[i]:=a[i]+e[i]

end

Procesor 1

for i=1 to N div 2 do

begin

a[i]:=b[i]+c[i]

d[i]:=a[i]+e[i]

end

Procesor 2

for i=N div 2 to N do

begin

a[i]:=b[i]+c[i]

d[i]:=a[i]+e[i]

end

dobór j. programowania równoległego

Algol 68, Dijkstra

cobegin

S1;

S2; cobegin

… coend

Sn;

coend

Concurrent Pascal (współbieżny P); Modula; Ada; C*; DINO; ParallelDistributedC; PC; Dateparallel C; Fortran 90; Fortran D; Viena Fortran; HPF; Occam (notacja CSP) - synchronizacje przez programowe kanały; Linda (truple space); Strand; Schedule

przydział zadań procesorom

• występowanie w zadaniu instrukcji warunkowych

• zmienna szybkość pracy procesorów

• komunikacja między procesorowa

• konflikty w dostępie do wspólnej pamięci (systemy ze wspólna pamięcią)

• konflikty w transmisji komunikatu przez sieć połączeń

• przydział statyczny Iw trakcie transmisji)

• przydział dynamiczny

komunikacja między procesorami i synchronizacja ich pracy

synchronizacja przez

- zmienne dzielone (wspólne)

• aktywne czekanie

• semafory

• monitory

- komunikacja przez przesyłanie komunikatów

Cele:

- sterowanie interferencją procesów

- porządkowanie zdarzeń

sekcja krytyczna - ciąg instrukcji wykonanych w danym odcinku czasowym w ramach jednego tylko procesu jako operacja jednostkowa i niepodzielna

wykluczenie wzajemne - wchodzi do sekcji i wyklucza inne

aktywne czekanie (busy waiting, spin-lock) - pojedyncza zmienna (flaga0; mała liczba procesów, krótkie sekcje krytyczne

semafory (Dijkstra) - to zmienne całkowite mogące przyjmować jedynie wartości nieujemne. Stowarzyszona z nią jest kolejka w której ustawiają się procesy oczekujące na dostęp do zasobów

regulamin naturalny (FIFO - First In First Out) (FCFS - First Come First Served)

P₃P₂P₁ P₃P₂P₁

regulamin stosowy (LIFO - Last In First Out)

P₃ P₂ P₁ P₁ P₂ P₃

Program gł

Procedura A

Procedura B

---