Производительность мультипроцессорных систем с общей и индивидуальной памятью

Несколько CPU в одной вычислительной системе ускоряет ее работу. Они могут взаимодействовать как между собой, так и с другим оборудованием. Такие системы называются мультипроцессорными системами МПС.

Применение нескольких процессоров повышает надежность системы в целом, так как выход из строя одного процессора приведет к перераспределению его функций между другими процессорами.

Наиболее существенен в МПС способ связи процессора с памятью. Различают МПС с общей и индивидуальной памятью. В МПС с общей памятью (рис. 20) каждый процессор имеет доступ к общей памяти, конфликт между процессорами при попытке обратиться к памяти одновременно нескольких процессоров разрешается коммутатором, который обслуживает процессор с более высоким уровнем приоритета. Структура МПС с общей памятью универсальна по доступности информации отдельным процессорам, но требует больших затрат для оборудования коммутаторов.

Рис. 20. Схема организации многопроцессорной системы с общей памятью	Рис. 21. Схема организации многопроцессорной системы с индивидуальной памятью

В МПС с индивидуальной памятью (рис. 21) каждый процессор имеет свой блок памяти, которые могут обмениваться информацией и с общей памятью. При этом блок обмена работает как селекторный канал: операция обмена инициируется процессором и выполняется параллельно с его работой. Это исключает необходимость коммутаторов, уменьшает затраты и ведет к росту быстродействия МПС. Но при этом уменьшается быстродействие за счет обмена между общей памятью и модулями памяти отдельных процессоров.

Отображение данных

Наиболее активно у человека зрение, поэтому отображение информационных процессов преследует цель представить ему визуальную информацию. Чтобы получить на экране дисплея изображение, отображающее выводимую информацию, данные должны быть соответствующим образом преобразованы, адаптированы (согласованы) с параметрами устройства отображения и потом воспроизведены. Согласование операций процедуры отображения производится с помощью управляющей процедуры организации вычислительного процесса.

Отображение на экран использует графическое отображение, то есть отображение по отдельным точкам. Отображение информации на экран в виде графических объектов носит название компьютерной графики. Каждая точка экрана имеет свои координаты, и для каждой точки указываются коды ее состояния (цвет, яркость и т.д.).

Для получения графического изображения используют один из двух методов: векторный или растровый.

Векторный метод предполагает вывод графического изображения с помощью электронного луча, вычерчивающего на экране линии и кривые в соответствии с математической моделью (функцией) объекта. При вычерчивании последовательно засвечиваются отдельные точки экрана – пиксели. Каждый пиксель имеет свою координату (вектор), выражающую парой чисел – координат. Векторный метод наиболее быстродействующий и применяется при выводе относительно несложных объектов, получающихся в научных и инженерных исследований.

Растровый (или экранный) метод привнесен из телевидения. Луч сканирует экран дисплея по строкам, несколько раз в секунду. Однократный проход луча образует кадр.

Интенсивность луча зависит от выводимой информации. Растровый метод позволяет отображать любое изображение, в том числе и динамическое.

Программы вывода растра на экран сложные и используют большой объем данных, что требует большой емкости видеопамяти, оперативной памяти и ресурсов ЭВМ.