Применение алгоритмов шифрования Политики безопасности Протокол аутентификации Безопасность IP (IPSec) Использование сертификатов для обеспечения безопасности

Многопроцессорные вычислительные системы

Общее количество кодовых комбинаций может быть меньше или равно числу всевозможных комбинаций из заданного количества символов. Наиболее известные из самоконтролирующихся и самокорректирующихся кодов – коды Хемминга.

Мы привыкли к последовательному образу мышления, к компьютерам последовательного действия, а следовательно, к разработке последовательных алгоритмов и соответственно к последовательной обработке данных. И как следствие этого, разработаны и широко используются "последовательные" языки программирования – ФОРТРАН, АЛГОЛ, ПАСКАЛЬ и многие другие.

Но если внимательно рассмотреть процессы, происходящие вокруг нас и в нас самих, то мы заметим, что многие операции выполняются одновременно. И естественно предположить, что только окружающие нас возможности по их реализации и адекватному отображению не позволяют нам замечать эту одновременность. В частности, однопроцессорные ЭВМ – один из главных источников формирования последовательного мышления. Этот процесс особенно усилился с появлением и широким распространением персональных компьютеров (ПК).

В настоящее время в мире произведено большое количество многопроцессорных компьютеров, которые позволяют осуществлять одновременную параллельную обработку многих процессов.

Под многопроцессорной вычислительной системой (МВС) будем понимать комплекс вычислительных средств, связанных физически и программно, в котором одновременно (в один и тот же момент времени) может выполняться несколько арифметических или логических операций по преобразованию данных.

Сформулированное определение исключает из понятия ВС обычные ЭВМ, содержащие один центральный и один или несколько периферийных процессоров.

Параллельные процессы начали усиленно исследоваться в связи с созданием локальных и глобальных компьютерных сетей и идеей распределенной обработки информации.

Часто бывает выгодно разделять время единственного обрабатывающего устройства между несколькими процессами. Полезной абстракцией является рассмотрение этих процессов как процессов, протекающих параллельно.

 

Состояние системы изменяется только в результате запросов, освобождений или приобретений ресурсов одним процессом.

Следует отметить, что процессы являются недетерминированными, так как не существует общего способа узнать заранее, какой ресурс запросит процесс или освободит его в конкретный момент времени.

Чтобы распознать состояние тупика, для каждого процесса необходимо определить, сможет ли он когда-либо снова развиваться. Наиболее благоприятные действия для незаблокированного процесса pi могут представляться сокращением (редукцией) графа SR.

SR-граф сокращается процессом pi через удаление всех ребер, входящих в pi и выходящих из него. Естественно, процесс pi не должен быть заблокирован и не должен представляться изолированной вершиной в SR-графе. Если процесс интерпретируется как приобретение pi ранее запрошенных ресурсов и затем освобождение всех его ресурсов, тогда pi становится изолированной вершиной.


Граф SR несокращаем, если он не может быть сокращен ни одним процессом. Граф SR полностью сокращаем, если существует последовательность сокращений, которые устраняют все ребра графа. Пример сокращения показан на рис. 5.9.

Рис. 5.9. Последовательность сокращений графа

 

Теорема. Состояние S есть состояние тупика тогда и только тогда, когда SR-граф в состоянии S не является полностью сокращаемым.

Следствие 1. Если S есть состояние тупика по SR-ресурсам, то по крайней мере два процесса находятся в тупике в S.

Следствие 2. Процесс pi не находится в тупике тогда и только тогда, когда серия сокращений приводит к состоянию, в котором pi не заблокирован.

Систематические ошибки. Они появляются, как правило, в результате отказов одного или нескольких схемных элементов, входящих в цепи передачи информации или в устройства, с помощью которых выполняются арифметические и логические операции

Информатика, черчение, математика