Multiprocesadores

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Multiprocesadores
  1. Es un sistema de cómputo en el que dos o más CPUs comparten todo el acceso a una RAM común.
    1. Hardware de multiprocesador
      1. UMA
        1. Multiprocesadores UMA con arquitecturas basadas en bus
          1. Dos o más CPUs y uno o más módulos de memoria utilizan el mismo bus para comunicarse.
            1. Los multiprocesadores más simples se basan en un solo bus
            2. Multiprocesadores UMA que utilizan interruptores de barras cruzadas
              1. Los interruptores de barras cruzadas se han utilizado por décadas en los puntos de intercambio de los conmutadores telefónicos para conectar un grupo de líneas entrantes a un conjunto de líneas salientes de manera arbitraria.
                1. Hay un punto de cruce, el cual es un pequeño interruptor que puede estar abierto o cerrado en sentido eléctrico,
                2. Multiprocesadores UMA que utilizan redes de conmutación multietapa
                  1. Nuestros conmutadores de 2  2 se pueden organizar de muchas formas para construir redes de conmutación multietapa más grandes
                    1. El patrón de cableado de la red omega se conoce comúnmente como barajado perfecto
                  2. NUMA
                    1. Las máquinas NUMAposeen tres características clave que, en conjunto, las distinguen de otros multiprocesadores
                      1. 1. Hay un solo espacio de direcciones visible para todas las CPUs. 2. El acceso a la memoria remota es mediante instrucciones LOAD y STORE. 3. El acceso a la memoria remota es más lento que el acceso a la memoria local.
                      2. Chips multinúcleo
                        1. A los chips multinúcleo se les conoce algunas veces como CMPs
                          1. los CMPs no son en realidad tan distintos de los multiprocesadores basados en bus, o de los multiprocesadores que utilizan redes de conmutación
                      3. Tipos de sistemas operativos multiprocesador
                        1. Cada CPU tiene su propio sistema operativo
                          1. Las n CPUs operan entonces como n computadoras independientes.
                          2. Multiprocesadores maestro-esclavo
                            1. La CPU 1 es el maestro y todas los demás son los esclavos.
                            2. Multiprocesadores simétricos
                              1. Equilibra los procesos y la memoria en forma dinámica, ya que sólo hay un conjunto de tablas del sistema operativo.
                            3. Sincronización de multiprocesadores
                              1. Se necesitan primitivas de sincronización apropiadas
                                1. Comparación entre espera activa y conmutación
                                  1. La espera activa desperdicia ciclos de la CPU de manera directa; evaluar un bloqueo en forma repetida no es un trabajo productivo
                              2. Planificación de multiprocesadores
                                1. Planificacion por pandilla
                                  1. La planificación por pandilla consta de tres partes:
                                    1. 1. Los grupos de hilos relacionados se programan como una unidad, o pandilla. 2. Todos los miembros de una plantilla se ejecutan en forma simultánea, en distintas CPUs de tiempo compartido. 3. Todos los miembros de la pandilla inician y terminan sus intervalos en conjunto.
                                  2. Espacio compartido
                                    1. A la planificación de varios hilos al mismo tiempo, esparcidos sobre varias CPUs, se le conoce como espacio compartido
                                    2. Tiempo compartido
                                      1. un hilo que adquiere un bloqueo de espera activa establece una bandera a nivel de proceso, para mostrar que actualmente tiene un bloqueo de espera activa
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