SMP做过鸡的人有什么特点主要特点

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数据库技术(6)
SMP的全称是&对称多处理&(Symmetrical Multi-Processing)技术,是指在一个计算机上汇集了一组处理器(多CPU),各CPU之间共享内存子系统以及总线结构。它是相对非对称多处理技术而言的、应用十分广泛的并行技术。在这种架构中,一台电脑不再由单个CPU组成,而同时由多个处理器运行操作系统的单一复本,并共享内存和一台计算机的其他资源。虽然同时使用多个CPU,但是从管理的角度来看,它们的表现就像一台单机一样。系统将任务队列对称地分布于多个CPU之上,从而极大地提高了整个系统的数据处理能力。所有的处理器都可以平等地访问内存、I/O和外部中断。在对称多处理系统中,系统资源被系统中所有CPU共享,工作负载能够均匀地分配到所有可用处理器之上。
&&& 在国内市场上这类机型的处理器一般以4个或8个为主,有少数是16个处理器。但是一般来讲,SMP结构的机器可扩展性较差,很难做到100个以上多处理器,常规的一般是8个到16个,不过这对于多数的用户来说已经够用了。这种机器的好处在于它的使用方式和微机或工作站的区别不大,编程的变化相对来说比较小,原来用微机工作站编写的程序如果要移植到SMP机器上使用,改动起来也相对比较容易。SMP结构的机型可用性比较差。因为4个或8个处理器共享一个操作系统和一个存储器,一旦操作系统出现了问题,整个机器就完全瘫痪掉了。而且由于这个机器的可扩展性较差,不容易保护用户的投资。但是这类机型技术比较成熟,相应的软件也比较多,因此现在国内市场上推出的并行机大量都是这一种。PC服务器中最常见的对称多处理系统通常采用2路、4路、6路或8路处理器。目前UNIX服务器可支持最多64个CPU的系统,如Sun公司的产品Enterprise
10000。SMP系统中最关键的技术是如何更好地解决多个处理器的相互通讯和协调问题。
&&& 要组建SMP系统,首先最关键的一点就是需要合适的CPU相配合。我们平时看到的CPU都是单颗使用,所以看不出来它们有什么区别,但是,实际上,支持SMP功能并不是没有条件的,随意拿几块CPU来就可以建立多处理系统那简直是天方夜谈。要实现SMP功能,我们使用的CPU必须具备以下要求:
&&& 1、CPU内部必须内置APIC(Advanced Programmable Interrupt Controllers)单元。Intel 多处理规范的核心就是高级可编程中断控制器(Advanced Programmable Interrupt Controllers--APICs)的使用。CPU通过彼此发送中断来完成它们之间的通信。通过给中断附加动作(actions),不同的CPU可以在某种程度上彼此进行控制。每个CPU有自己的APIC(成为那个CPU的本地APIC),并且还有一个I/O APIC来处理由I/O设备引起的中断,这个I/O
APIC是安装在主板上的,但每个CPU上的APIC则不可或缺,否则将无法处理多CPU之间的中断协调。
&&& 2、相同的产品型号,同样类型的CPU核心。例如,虽然Athlon和Pentium III各自都内置有APIC单元,想要让它们一起建立SMP系统是不可能的,当然,即使是Celeron和Pentium III,那样的可能性也为0,甚至Coppermine核心的Pentium III和Tualatin的Pentium III也不能建立SMP系统--这是因为他们的运行指令不完全相同,APIC中断协调差异也很大。
&&& 3、完全相同的运行频率。如果要建立双Pentium III系统,必须两颗866MHz或者两颗1000MHz处理器,不可以用一颗866MHz,另一颗1000MHz来组建,否则系统将无法正常点亮。
&&& 4、尽可能保持相同的产品序列编号。即使是同样核心的相同频率处理器,由于生产批次不同也会造成不可思议的问题。两个生产批次的CPU作为双处理器运行的时候,有可能会发生一颗CPU负担过高,而另一颗负担很少的情况,无法发挥最大性能,更糟糕的是可能导致死机,因此,应该尽可能选择同一批生产的处理器来组建SMP系统。
MPP (Massively Parallel Processing),大规模并行处理系统,这样的系统是由许多松耦合的处理单元组成的,要注意的是这里指的是处理单元而不是处理器。每个单元内的CPU都有自己私有的资源,如总线,内存,硬盘等。在每个单元内都有操作系统和管理数据库的实例复本。这种结构最大的特点在于不共享资源。
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&&&&&&& 既然有两种结构,那它们各有什么特点呢?采用什么结构比较合适呢?通常情况下,MPP系统因为要在不同处理单元之间传送信息,所以它的效率要比SMP要差一点,但是这也不是绝对的,因为MPP系统不共享资源,因此对它而言,资源比SMP要多,当需要处理的事务达到一定规模时,MPP的效率要比SMP好。这就是看通信时间占用计算时间的比例而定,如果通信时间比较多,那MPP系统就不占优势了,相反,如果通信时间比较少,那MPP系统可以充分发挥资源的优势,达到高效率。当前使用的OTLP程序中,用户访问一个中心数据库,如果采用SMP系统结构,它的效率要比采用MPP结构要快得多。而MPP系统在决策支持和数据挖掘方面显示了优势,可以这样说,如果操作相互之间没有什么关系,处理单元之间需要进行的通信比较少,那采用MPP系统就要好,相反就不合适了。
&&&&&&& 对于SMP来说,制约它速度的一个关键因素就是那个共享的总线,因此对于DSS程序来说,只能选择MPP,而不能选择SMP,当大型程序的处理要求大于共享总线时,总线就没有能力进行处理了,这时SMP系统就不行了。当然了,两个结构互有优缺点,如果能够将两种结合起来取长补短,当然最好了。
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计算机分哪六大类?各自特点是?
我要的简单_aIx
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1989年11月,IEEE提出一个分类报告,它根据计算机在信息处理系统中的地位与作用,考虑到计算机分类的演变过程和可能的发展趋势,把计算机分为6大类.1)大型主机(main frame)大型主机又称大型电脑或主干机,它包括通常所说的大型机和中型机.一般只有大中型企事业单位才可能有必要的财力和人员去配置和管理大型主机,并以这台大机器及其外部设备为基础组成一个计算中心,统一安排对主机资源的使用.目前多采用对称多处理器(SMP)结构,有2,4,8个,甚至16或32个处理器,在信息系统中起着核心作用,承担主服务器的功能.美国IBM公司曾是大型主机的主要生产厂家,它生产的IBM 360,370,以及9000系列都曾是有名的大型主机型号.日本的富士通、NEC公司也生产这类计算机.2)超级小型计算机(super minicomputer)小型计算机又称小型电脑,或称迷你电脑.通常它能满足部门性的要求,为中小企事业单位所采用.例如,美国DEC公司的VAX系列、DC公司的MV系列、IBM公司的AS/400系列以及富士通的K系列都是有名的小型机.我国生产的太极系列计算机也属于小型机,它与VAX机是兼容的.3)个人计算机个人计算机也称个人电脑,简称PC机,又称为微型计算机或微型电脑(严格说来,PC机只是微型机中使用最广泛的一种,由于一般用户不涉及其它微型机,因此可把微型机与PC机等同起来).顾名思义,这种计算机的用户是面向个人或家庭的,一般家庭或个人在经济上是能买得起的,它的价格与高档家用电器相仿.我国高等学校以及中小学配置的计算机主要是微型机.个人计算机分为台式机和便携机两类,后者体积小、重量轻,可不使用交流电源,便于外出使用,性能基本与台式机相当,但价格高出一倍左右.4)工作站(work station)工作站与高档微机之间的界限并不是非常明确的,而且高档工作站的性能也有接近小型机,甚至接近低档大型主机的.如果仅就字面意义来说,任何一台个人计算机或终端,都可称为工作站.然而,事实上的工作站都有自己鲜明的特点.它的运算速度通常比微型机快,要配备大屏幕显示器和大容量的存储器,而且要有比较强的网络通信功能.它主要用于特殊的专业领域,例如图像处理、计算机辅助设计等方面.用一个非常专门的术语来说,工作站是建立在RISC/UNIX平台上的计算机.工作站又分为初级工作站、工程工作站、超级工作站以及超级绘图工作站等.典型机器有HP-Apollo工作站、Sun工作站等.5)巨型计算机(supercomputer)巨型计算机又称超级计算机或超级电脑.人们通常把最大、最快、最贵的主机称为巨型机.世界上只有少数几个公司能生产巨型机.例如,美国的克雷公司就是生产巨型机的主要厂家,它生产的Cray-1,Cray-2,Cray-3等都是著名的巨型机.我国研制成功的银河Ⅰ型亿次机和银河Ⅱ型10亿次机也都是巨型机.它们对尖端科学、战略武器、社会及经济模拟等新领域的研究都具有极其重要的意义.6)小巨型计算机(mini supercomputer)这是新近发展起来的小型超级电脑,或称桌上超级电脑.它是对巨型机的高价格发出的挑战,其发展非常迅速.例如,美国Convex公司的C系列、Alliant公司的FX系列就是比较成功的小巨型机.
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