Chương 11 Đa xử lý

11.1 Giới thiệu

Một trong những hướng phát triển của kỹ thuật tính toán là việc phổ biến các hệ đa xử lý, tức làcác hệ thống có nhiều BXL. Các kiến trúc đa xử lý đ• xuất hiện từ lâu nhưng đến thời gian gàn đây mới trở nên phổ biến.

Đa xử lý cho phép xây dựng các hệ thống chứa hàng chục, thậm chí hàng trăm BXL, đạt được tốc độ cao với chi phí thấp.

11.2 Tính ổn định, sẵn sàng

Một trong các ưu thế chính của các hệ đa xử lý là tính sẵn sàng. Trong trường hợp có 1 BXL gặp sự cố, hệ thống vẫn có thể tiếp tục hoạt động. Để thực hiện được điều đó, BXL gapự sự cố cần thông báo cho các BXL khác về tình trạng sự cố để chuyển giao công việc. HĐH cần biết tình trạng của các BXL để xác định lại tài nguyên, điều chỉnh hoạt động của hệ thống.

11.3 Tính song song

Một mục đích quan trọng của các hệ đa xử lý là tăng tốc độ tính toán. Tuy nhiên phần lớn chương trình được thiết kế để hoạt động tuần tự. Điều đó do một số nguyên nhân:

con người nói chung suy nghĩ tuần tự

trong ngôn ngữ cũng không có các công cụ thuận lợi để mô tả tính song song mặc dù có các ngôn ngữ lập trình hỗ trợ song song như ADA

bản thân các hệ đa xử lý cũng không được áp dụng tính song song để thiết kế

việc kiểm tra tính đúng đắn của chương trình song song phức tạp hơn nhiều so với tuần tự.

11.4 Mục tiêu của các hệ đa xử lý

Nhờ việc áp dụng đa xử lý, có thể xây dựng hệ thống tốc độ cao với chi phí thấp

các hệ đa xử lý có tính ổn định và sẵn sàng cao.

Tính mềm dẻo, cho phép thay thế, mở rộng hệ thống dễ dàng.

11.5 Tính toán song song tự động

Các hệ thống đa xử lý cho phép tính toán song song, tuy nhiên phần lớn chương trình được thiết kế cho thực hiện tuần tự. Việc xác định có thể tính toán song song do người lập trình , do trình bien dịch hay OS xác định là vấn đề phức tạp

Tính toán sog song có thể do người lập trình chỉ ra, ví dụ với các lệnh tính toán song song. Tuy nhiên việc chỉ ra tính toán tường minh như trên là công việc phức tạp và khó khăn vì người lập trình còn phải xử lý các ván đề nghiệp vụ, dễ xảy ra lỗi (ví dụ những đoạn không tính song song được thì tính song song và bỏ sót các trường hợp tính toán phức tạp)

Việc phân tích xử lý song song có thể được giải quyết nhờ việc xác định tự động các tính toán có thể chạy song song. Việc xác định đó có thể do trình biên dịch hay OS hay HW đảm nhiệm.

Phân bố vòng lặp

Trong chương trình, nhiều đoạn mã được thực hiện trong vòng lặp. Nhiều trường hợp các đoạn mã trong thân vòng lặp độc lập và do đó có thể tính toán song song. Ví dụ

for i:= 1 to 10 do

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

giSưảm độ cao cây tính toán