Arquitetura SO

1. Introdução ao Processamento Paralelo e de Alto Desempenho
1.1 MOTIVAÇÃO PARA O PROCESSAMENTO DE ALTO DESEMPENHO
- Aumento de desempenho de um modo geral: resolução de problemas em menos tempo Análise estrutural
Modelagem climática
Exploração petrolífera
Simulação aerodinâmica
Inteligência artificial
Sistemas especialistas
Outras aplicações científicas e de engenharia
- Limitação tecnológica para processadores mais rápidos
- Divisão de tarefas entre os diversos elementos do sistema
- Tolerância a falhas
- Escalabilidade: possibilidade de aumento de desempenho, previsão de expansão do sistema 1.2 A CLASSIFICAÇÃO DE FLYNN PARA ARQUITETURAS PARALELAS DE COMPUTADORES
Organização de arquiteturas paralelas

Single instruction, single data
(SISD)

Uniprocessor

Single instruction, multiple data
(SIMD)

Vector
Processor

Array
Processor

Multiple instruction, single data
(MISD)

Multiple instruction, multiple data
(MIMD)

Shared Memory
(tightly coupled)
Symmetric
Multiprocessor
(SMP)

Nonuniform
Memory Access
(NUMA)

Distributed Memory
(loosely coupled)
Clusters

Single Instruction Single Data (SISD) stream: nesta classe, um único fluxo de instruções opera sobre um único fluxo de dados. Isto corresponde ao processamento sequencial característico da máquina de von Neumann e que compreende os computadores pessoais e estações de trabalho. Apesar dos programas estarem organizados através de instruções sequenciais, elas podem ser executadas de forma sobreposta em diferentes estágios (pipelining). Arquiteturas SISD caracterizam-se por possuírem uma única unidade de controle podendo possuir mais de uma unidade funcional.

Capítulo 1. Introdução ao Processamento Paralelo e de Alto Desempenho

Control unit Functional unit 2

Memory

Fig. 1 Classe SISD da classificação de Flynn

Single Instruction Multiple Data (SIMD) stream: esta classificação corresponde ao processamento de vários dados sob o