Оқулық Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі бекіткен Алматы, 2011
жүктеу/скачать 2,81 Mb. Pdf көрінісі
|
duisembiev-parallel-esep
| Каскадты айырып/қосқыштарды пайдалану – альтернативті әдіс
болып есептеледі, мысалы, омега – желі жасалғандай. 16-суретте екі каскадта ұйымдасырылған, 4 коммутатордан 2*2 тұратын желі кӛрсетілген. Әрбір пайдаланылған коммутатор ӛзінің кезкелген екі кірісін, ӛзінің кез– келген екі шығысымен байланыстыра алады. Бұл қасиет және пайдаланылған коммутация сызбасы осы суретте кӛрсетілген кезкелген есептеу жүйесінің процессорына жадының кезкелген модулімен қатынасуға мүмкіндік береді. Жалпы жағдайда n процессорды жадының n модулімен байланыстыру (жалғау) үшін, әрбірінде n/2 коммутатор болатын log 2 n каскад қажет етіледі, яғни жалпы алғанда барлығы (nlog 2 n)/2 коммутатор. Үлкен n мәндері үшін бұл шама n 2 қарағанда едәуір жақсы, бірақ басқа түрдегі қиындық туындайды – олар бөгелулер. Әрбір коммутатор лезде қосыла алмайды, себебі әрбір каскадта кіріс пен шығысты коммутациялауға біраз уақыт қажет етіледі. Тағы да айырып/қосылу уақыты үлкен емес Процессорлар Жады С С С М Шина 42 қымбат қатынас жүйесі және үлкен бӛгелістерге ие қымбат емес жүйелер арасындағы компромисс ізделінеді. 16 сурет. Омега - желі мультипроцессорлық жүйесі. Біз процессорлардың жады модульдерімен байланыс түрлерін толық қарастырған жоқпыз. Негізінде таратылған жадылы жүйелердегі нақты пайдаланылатын процессорлар коммутациясының сызбалары едәуір кӛп. 17, а-суретте, барлық есептеу тораптары бір сызық бойына біріктірілген қарапайым нұсқадағы байланыс топологиясы келтірілген. Жүйенің бірінші және соңғысынан басқа әрбір торабының оң және сол жақтарында кӛршілес тораптар орналасады. n тораптан тұратын жүйені тұрғызу үшін жүйеге n-1 байланыс қажет. Жүйенің екі торабының арасындағы жолдың орташа ұзындығы n/3–ке тең. Егер есептеу тораптарының сызықты түрін дӛңгелек түрге ӛзгертсе, онда жолдың орташа ұзындығын азайтуға болады (17 б сурет). Сонымен, жүйедегі бірінші торапты соңғысымен қосымша байланыстыру арқылы, біз шын мәнінде жаңа топологияда қосымша пайдалы екі қасиет аламыз. Біріншіден, екі торап арасындағы жолдың орташа ұзындығы n/3-тен n/6-ға дейін қысқарады. Екіншіден, кез-келген тораптар арасындағы ақпарат алмасу екі тәуелсіз бағыт арқылы жүргізілуі есебінен, жүйенің жалпы істен шығуға тұрақтылығы артады. Әзірге барлық байланыс жұмысқа жарамды болып тұрғанда, ақпарат беру (алмасу) қысқа жолмен жүретін болады. Ал егер, қандай да бір байланыс бұзылатын болса, онда беру қарама-қарсы бағытта болуы мүмкін. П р о ц е с с о р л а р С С С С М М М М Ж а д ы м о д у л ь д е р і А у ы с т ы р ы п / қ о с қ ы ш 2*2 43 17 сурет. Мультикомпьютерлерлік жүйелер байланыс топологияларымен: а – сызықша; б – дөңгелек; в – жұлдызша Тікелей байланыстардың айқын шектелуіне қарамастан, тек кӛрші процестердің ӛзара байланысы қажет болатын ұқсас қарапайым «сызықты» топологиялар кӛптеген алгоритмдерге жақсы сәйкес келеді. Атап айтқанда, математикалық физиканың кӛптеген бірӛлшемді есептері (және кӛпӛлшемді есептер аймақты бірӛлшемділерге бӛлу арқылы) осындай ұқсас әдістермен жақсы шешіледі. Бұндай есептер үшін ешқандай басқа топологияларды ойлап табудың қажеті жоқ. Алайда, барлық есептер мұндай бола бермейді. Бұндай топологияларға қосарлану схемасын немесе сызықты алгебраның блоктық әдістерін тиімді іске асыру оңай емес, ӛйткені процестерді процесссорлар бойынша дұрыс орналастырмау уақыттың кӛп бӛлігін қатынасқа (коммуникацияға) жоғалтуға әкеліп соғады. Идеалды жағдайда пайдаланушы бұл туралы ойламау керек, онда басқа да проблемалар жеткілікті болары анық, бірақ іс жүзінде ғажайыптар болмайды. Қазіргі таңда технологиялық себептерге байланысты, әрбір процессоры басқа барлық процессорлармен тікелей байланыста болатын үлкен мультикомпьютерлік жүйелерді жасауға болмайды. Олай болса, мұнда да, есептеу жүйелерін құрастырушыларға әмбебаптық пен мамандандырылғандықтың, күрделілік пен қолжетімділік арасындағы ымыраға келуді іздеуге тура келеді. Егер есептер класы алдын-ала анықталған болса, онда жағдай кӛп жеңілденеді де нәтиже жеңіл табылуы мүмкін. Мысалы, параллель процестер арасында жұмысты бӛлу сызбасын пайдалану, клиент-сервер сызбасындағы сияқты бір басты процесс бағыныңқы процестерге тапсырма тарататын (шебер/жұмысшылар схемасы немесе mаster/slaves), «жұлдыз» топологиясына (17, в сурет) жақсы сәйкес келеді. Жұлдыз сәулелерінде орналасқан есептеу тораптары ӛзара тікелей тәуелді байланыста болмайды. Бірақ бұл шебердің орталық торапта орналасу 2 1 3 4 жүктеу/скачать 2,81 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|