Цель работы. Изучение с помощью простейшей имитационной модели различных конфликтов, возникающих в центральной части многопроцессорной вычислительной системы, и оценка влияния этих конфликтов на время обработки задач.
Многопроцессорные вычислительные системы строятся, как правило, на основе одинаковых устройств: процессоров, модулей ОЗУ, ВЗУ и др., - которые работают под управлением общей операционной системы. Центральная часть таких систем состоит из нескольких процессоров и модулей памяти, соединенных сетью связи (как показано на рис. 8.1). В настоящее время разработаны различные структуры сетей связи. В лабораторной работе рассматривается простейший вариант структуры: соединение «каждый с каждым».
Одной из важнейших проблем многопроцессорных систем являются конфликты в центральной части, возникающие при обращении двух и более процессоров к одному модулю памяти. Такое обращение, как известно, может привести к искажению информации в ОЗУ и появлению ошибок в данных. Для их устранения используется семафорный принцип защиты. Процессор, первым обратившийся к памяти, захватывает ее и устанавливает флаг занятости. Запросы всех остальных процессоров ставятся в очередь. Обслуживание очередей осуществляется с использованием известных дисциплин: бесприоритетных (FIFO, LIFO) и приоритетных. С точки зрения системы в целом конфликты приводят к увеличению времени решения задач и снижению производительности и загрузки процессоров за счет ожидания освобождения ресурсов (ОЗУ).