Рівні розпаралелювання

Класифікація паралельності за рівнями, що відрізняються показниками абстрактності розпаралелювання задач наведена в табл.1. Чим "глибше" рівень, в якому наступає паралельність, тим детальнішим, малоелементнішим буде розпаралелювання, що торкається елементів програми (інструкція, елементи інструкції тощо). Чим вище розміщено рівень абстракції, тим більші блоки має паралельність.

Таблиця 1. Рівні паралельності

Кожний рівень має повністю piзні аспекти паралельного оброблення. Методи i конструктиви даного рівня обмежуються тільки цим рівнем i не можуть бути поширені на інші рівні. Найбільший інтерес викликають рівень процедур (великоблокова, асинхронна паралельність) та рівень арифметичних виразів (малоелементна, детальна або масивна синхронна паралельність).

Програмний рівень

На цьому найвищому рівню одночасно ( або щонайменше розподілено за часом) виконуються комплектні програми (рис.1.). Машина, що виконує ці програми, не повинна бути паралельною ЕОМ, досить того, що в ній наявна багатозадачна операційна система (наприклад, реалізована як система розподілу часу). В цій системі кожному користувачеві відповідно до його пріоритету планувальник (Scheduler} виділяє відрізок часу різної тривалості. Користувач одержує ресурси центрального процесорного блоку тільки впродовж короткого часу, а потім стає в чергу на обслуговування.

У тому випадку, коли в ЕОМ недостатня кількість процесорів для bcix користувачів (або процесів), що, як правило, найбільш імовірно, в системі моделюється паралельне обслуговування користувачів за допомогою "квазіпаралельних" процесів.

Рис. 1.Паралельність на програмному piвні.

Рівень процедур

На цьому piвні різні розділи однієї і тієї самої програми мають виконуватися паралельно. Ці розділи називаються "процесами" i відповідають приблизно послідовним процедурам. Проблеми поділяються на суттєво незалежні частини так, щоб по можливості рідше виконувати операції обміну даними між процесами, які потребують відносно великих витрат часу. В різних галузях застосування стає ясно, що цей рівень паралельності ні в якому разі не обмежується розпаралелюванням послідовних програм. існує великий ряд проблем, які потребують паралельних структур цього типу навіть тоді, коли так само, як i на програмному piвні, у користувача є тільки один процесор.

Застосування (основне) - загальне паралельне оброблення інформації, де застосовується поділ вирішуваної проблеми на паралельні задачі - частини, які вирішуються багатьма процесорами з метою підвищення обчислювальної продуктивності (приклад - рис.2.).

Поиск по сайту: