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SMP对称多处理器技术

SMP对称多处理器技术

SMP对称多处理器技术是提高系统处理能力的一种方法,单个CPU只能处理一个线程,如果有许多线程需要执行, CPU的数量必然是一个瓶颈,只能通过提高CPU频率提高处理性能。MP多处理技术使用多个CPU能够协同工作,并行处理,每个CPU在执行队列中选取一个线程执行。MP系统依据资源共享的方式,有以下类型:

1、松耦合的多处理技术

许多不同的系统通过网络通信技术进行互联,通常通过软件技术实现,例如IBM的SP并行系统、使用群集软件HACMP的并行版PSSP,建立起松耦合的多处理结构。不同的系统被称为节点,可以互相共享文件、存储,但并不共享CPU和内存,通过专用高速网络进行节点间通信,利用软件控制任务分发和并行处理。

2、紧耦合的多处理技术

多个CPU之间共享部分内存,但每个CPU都有自己的独立内存和总线结构,通过一个操作系统控制不同的处理器之间的协同工作,一般有一个主处理器,管理其他从处理器,如果此主处理器不能工作,则由第二候选处理器升级为主处理器。

3、对称多处理技术

多个CPU之间没有区别,平等地访问内存、外设、一个操作系统。操作系统管理着一个队列,每个处理器依次处理队列中的进程。如果两个处理器同时请求访问一个资源,例如,同一段内存地址,由硬件、软件的锁机制去解决资源的争用问题。

IBM pSeries采用的就是SMP结构,在AIX中,每个处理器依据其物理位置,依次标记为:proc0,proc1...不同的处理器在正常运行的时候没有区别,但是在机器启动的时候,通常由proc0 控制引导过程,如果必要,也可以控制系统内核从其他的处理器引导系统。

由于SMP需要协调各个处理器之间的工作,因此当处理器数量很多,或者执行任务的并行度很差时,CPU的数量增加,则系统性能提高的比例递减,也就是所谓的线性度不好。线性度与CPU设计、操作系统架构及任务类型关系密切,每个计算机厂商都有自己的一套理论来支持自己的设计体系,并没有那一种理论可以占据绝对的优势。

 

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