Bewertung flexibler Multiprozessorsysteme zur problemorientierten Rechnerk onfiguration und Lastverteilung:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1995
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| Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschrittberichte VDI / 10]
338 Berichte der Institute für Automatisierungstechnik Technische Universität Braunschweig |
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| Beschreibung: | Zugl.: Braunschweig, Techn. Univ., Diss., 1994 |
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| adam_text | Titel: Bewertung flexibler Multiprozessorsysteme zur problemorientierten Rechnerkonfiguration und Lastverte
Autor: Böning, Dietmar
Jahr: 1995
V Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung .................................................................. 1 2 Anforderungen an konfigurierbare Rechensysteme .................................................................. 5 2.1 Konfigurierbare Multiprozessorsysteme ........................... 5 2.2 Methodik der Konfiguration................................... 6 2.3 Entwurfs Werkzeuge der Konfiguration............................ 6 3 Rechnersysteme und -architekturen mit Nebenläufigkeiten .................................................................. 9 3.1 Parallelrechnersysteme und deren Softwareproblematik ................ 9 3.2 Klassifikation von Rechnerarchitekturen........................... 11 3.3 Klassifikation von Verbindungsstrukturen.......................... 17 3.3.1 Bussysteme ......................................... 19 3.3.2 Verbindungsnetze ..................................... 21 3.3.2.1 Statische Verbindungsnetze .................... 21 3.3.2.2 Dynamische Verbindungsnetze.................. 26 3.3.3 Gegenüberstellung der Verbindungsstrukturen.................. 27 3.4 Multiprozessorfähigkeit homogener lose gekoppelter Multiprozessorsysteme . . 30 3.4.1 Multiprozessorfähigkeit der Rechenknoten (HW) ............... 36 3.4.2 Multiprozessorfähigkeit der Verbindungsstrukturen (VS).......... 43 3.4.3 Multiprozessorfähigkeit der Software (SW) ................... 50 3.4.4 Harmonie der HW-,VS- und SW-Multiprozessorfähigkeit.......... 58 3.4.4.1 Harmoniebetrachtung der Unabhängigkeit.......... 61 3.4.4.2 Harmoniebetrachtung der Granularität............. 62 3.4.4.3 Harmoniebetrachtung der Flexibilität.............. 66 3.4.4.4 Harmoniebetrachtung der Gleichheit.............. 68 3.4.4.5 Optimierungansatz zur Konfiguration und Lastverteilung ............................. 68
VI 4 Betriebssysteme .................................................................. 72 4.1 Anforderungen an Betriebssysteme .............................. 7i 4.2 Betriebssystemarchitektur..................................... 7( 4.3 Verteilte Betriebssysteme..................................... 71 4.3.1 Master Slave-Organisationsform ........................... 71 4.3.2 Separate Supervisor-Organisationsform ...................... 7i 4.3.3 Floating Supervisor-Organisationsform ...................... 7S 4.3.4 Tabellarische Gegenüberstellung der Organisationsformen......... 8( 4.4 Echtzeitdatenverarbeitung..................................... 81 4.4.1 Ablaufsteuerung ...................................... 82 4.4.2 Taskwechsel (Kontextwechsel) ........................... 8( 4.5 Echtzeitdatenverarbeitung in Multiprozessorsystemen.................. 82 4.5.1 Verteilte Echtzeitbetriebssysteme .......................... 8 4.5.2 Zentrale Organisationsformen............................. 81 4.5.3
Dezentrale Organisationsform............................. 8S 4.5.4 Hybride Betriebssysteme ................................ 9( 5 Problemorientierte Multiprozessorkonfiguration .................................................................. 91 6 Transputerbasiertes flexibles Multiprozessorsystem .................................................................. 9 6.1 Transputerkonzept ............................................ 9 6.2 Multiprozessorfähigkeit eines Transputers .......................... 9; 6.2.1 Unabhängigkeit des Transputers .......?.................... 9! 6.2.2 Granularität des Transpüters..............................10‘ 6.2.3 Flexibilität und Gleichheit des Transputers ....................10! 6.3 Transputerbasierte Multiprozessorsysteme..........................10! 6.3.1 Transputer-Verbindungsnetze .............................11 6.4 Flexibles Transputer-Multiprozessorsystem ...........................11! 6.4.1 Gerätetechnik........................................11!
6.4.2 Transputer Organisationsformen ...........................11 6.4.2.1 Minimales Transputer-Betriebssystem.............11
VII 6.4.2.2 Multiprozessorkomponente des Betriebssystems......121 6.4.3.3 Leistungswerte der Mulüprozessorbetriebssystemkomponente ..........122 7 Grafisches Entwicklungswerkzeug TAPS .............................................................124 7.1 TAPS Strukturen...........................................124 7.2 TOP DOWN Entwurf .......................................125 7.2.1 Problembeschreibung...................................126 7.2.2 Objektprogrammierung .................................127 7.2.3 Softwareanalyse ......................................128 7.2.4 Topologieprogrammierung...............................128 7.2.5 Lastverteilung........................................129 7.2.6 Topologieinterpretation .................................130 7.2.7 Übersetzen / Binden ...................................130 7.2.8 Programmausführung...................................131 8 Validation ..................................................................132 8.1 Paralleles Lösen umfangreicher Differentialgleichungssysteme ...........132 8.1.1 Multiprozessorfähigkeit der Sim-Task .......................134 8.1.2 Optimierungen der Ausführungszeit durch Parallelisierung.........137 8.1.3 Topologieeinflüsse ....................................141 8.2 Auswertung experimenteller Ergebnisse...........................144 9 Zusammenfassung ..................................................................145 Anhang A ..................................................................147 Anhang B 152
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