ÇOKLU IŞLEM: NELERDEN OLUŞUR, TÜRLERI, GEREKSINIMLERI, AVANTAJLARI - TEKNOLOJI - 2025

Çoklu bilgisayara uygulanmış, bu fiziksel olarak daha bir işlemci daha olan bir bilgisayarın çalışması şeklidir. Amaç, bir programın farklı bölümlerini aynı anda çalıştırmaya istekli olmaktır.

Bu çoklu merkezi işlem birimleri (CPU'lar) yakın iletişim halindedir, veriyolu, bellek ve bilgisayarın diğer çevresel aygıtlarını paylaşır. Birden çok işlemci kullanılabildiğinden, birden çok işlem aynı anda çalışabilir.

Kaynak: Khazadum

Çoklu işlem, eşzamanlı olarak çalışan işlemlerin sayısından çok CPU birimlerinin sayısını ifade eder. Donanım birden fazla işlemci sağlıyorsa, bu çoklu işlemdir. Sistemin birden çok işlemcinin bilgi işlem gücünden yararlanma yeteneğidir.

Çoklu işlem sistemi, büyük bir veri kümesini işlemek için yeterince yüksek bir hıza sahip olmak istediğinizde çok kullanışlıdır. Bu sistemler çoğunlukla hava tahmini, uydu kontrolü vb. Uygulamalarda kullanılır.

Bu tür çoklu işlem sistemi, kişisel bilgisayarlara dahil edilmesini sağlamak için maliyetini düşürmeden önce ilk olarak büyük bilgisayarlarda veya ana bilgisayarlarda ortaya çıktı.

Çoklu işlem nedir?

Çok işlemcili bir sistemin desteğiyle, birkaç işlem paralel olarak yürütülebilir.

Pr1, Pr2, Pr3 ve Pr4 işlemlerinin yürütülmeyi beklediğini varsayalım. Tek işlemcili bir sistemde, bir işlem önce, sonra bir sonraki, sonra diğeri vb. Çalışır.

Bununla birlikte, çoklu işlemle, her işlem, işlem için belirli bir CPU'ya ayarlanabilir.

İki işlemcili çift çekirdekli bir işlemci ise, iki işlem aynı anda yürütülebilir ve bu nedenle bunlar iki kat daha hızlı olacaktır. Benzer şekilde, dört çekirdekli bir işlemci, tek bir işlemciden dört kat daha hızlı olacaktır.

Her işlemci tarafından gerçekleştirilecek belirli bir işlev atandığında, işlerini yürütebilecek, talimat setini bir sonraki işlemciye iletebilecek ve yeni bir talimat seti üzerinde çalışmaya başlayabilecekler.

Örneğin, daha büyük bir işlemci, bellek yönetimi gibi çeşitli temizleme görevlerini gerçekleştirmek için "bağımlı" işlemcileri kullanabilir.

Benzer şekilde, veri iletişimlerini, bellek depolamayı veya aritmetik işlevleri yönetmek için farklı işlemciler kullanılabilir.

Çoklu işlem ve çoklu programlama arasındaki fark

Bir sistem, fiziksel olarak birden fazla işlemciye sahip olarak çok işlemlidir ve aynı anda çalışan birden çok işlemi olduğunda çoklu programlama olabilir.

Bu nedenle, çoklu işlem ile çoklu işlem arasındaki fark, çoklu işlemenin birden çok işlemcide aynı anda birden çok işlemi çalıştırması, çoklu işlemenin ise ana bellekte birden fazla programı tutması ve bunları tek bir CPU üzerinden aynı anda çalıştırmasıdır.

Yani, çoklu işlem paralel işlem yoluyla gerçekleşir, çoklu programlama ise tek bir CPU bir işlemden diğerine geçtiğinde gerçekleşir.

Gereksinimler

Çoklu işlem sistemini etkin bir şekilde kullanabilmek için bilgisayar sisteminin aşağıdakilere sahip olması gerekir:

İşlemci desteği

Çok işlemcili bir sistemde bunları kullanma yeteneğine sahip bir dizi işlemciye sahip olmanız gerekir.

Anakart braketi

Birden çok işlemciyi barındırabilen ve kullanabilen bir anakart. Bu, eklenen çipler için ek yuvalar veya yuvalar anlamına gelir.

İşletim sistemi desteği

Tüm çoklu işlem görevi, sistemdeki çeşitli işlemciler tarafından gerçekleştirilecek farklı görevleri atayan işletim sistemi tarafından yönetilir.

Çoklu işlemede kullanılmak üzere tasarlanan uygulamaların dikildiği söylenir, bu da bağımsız olarak çalıştırılabilen daha küçük rutinlere bölündükleri anlamına gelir.

Bu, işletim sisteminin bu iş parçacıklarının aynı anda birden fazla işlemci üzerinde çalışmasına izin vererek, çoklu işlem ve daha iyi performansla sonuçlanır.

Çoklu işlem türleri

Simetrik çoklu işlem

Bu tür çoklu işlemede, tüm işlemcilerin aynı eşitlik seviyesinde karşılıklı bir ilişkisi vardır, yani aralarında efendi-köle ilişkisi yoktur.

Her biri aynı işletim sisteminin bir kopyasını içerdiğinden tüm işlemciler birbiriyle iletişim kurar.

Simetrik çoklu işlem sistemine bir örnek, Multimax bilgisayar için Unix'in Encore sürümüdür.

Asimetrik çoklu işlem

Bu tür çoklu işlemede, diğer tüm işlemcilere talimatlar veren ve her birine önceden tanımlanmış bir görev atayan bir ana işlemci vardır. Bu, işlemciler arasında ana-bağımlı ilişkisini sürdüren en ekonomik seçenektir.

Bu tür çoklu işlem, yalnızca simetrik çok işlemciler piyasaya sürülene kadar mevcuttu.

avantaj

Daha yüksek verimlilik

Çoklu işlem ile çok daha kısa sürede daha fazla görev tamamlanmış olacak.

Birkaç işlemci birlikte çalışırsa, birim zamanda yürütülen işlemlerin sayısını artırarak sistem performansı artar.

Daha yüksek güvenilirlik

Bir işlemci arızalandığında, çoklu işlem daha güvenilir hale gelir, çünkü bu durumda sistem yavaşlayacak, ancak çökmeyecektir. Başarısızlığa rağmen çalışmaya devam etme yeteneği, zarif bozulma olarak bilinir.

Örneğin, bir işlemci toplam beş işlemciden başarısız olursa, iş başarısız olmaz, ancak kalan dört işlemci arızalı işlemcinin çalışmasını paylaşır. Bu nedenle, sistem tamamen çökmek yerine% 20 daha yavaş çalışacaktır.

Para biriktirmek

Bu sistemler, tek işlemcili sistemlere göre uzun vadeli para tasarrufu sağlayabilir çünkü işlemciler güç kaynaklarını, çevresel aygıtları ve diğer aygıtları paylaşabilir.

Verileri paylaşan birden çok işlem varsa, bu verilerin birden çok kopyasına sahip farklı bilgisayar sistemlerine sahip olmak yerine, bunları verileri paylaşmak için çok işlemcili sistemlerde programlamak daha iyidir.

Dezavantajları

Daha yüksek satın alma maliyeti

Çoklu işlem sistemleri uzun vadede çoklu bilgisayar sistemleri kullanmaktan daha ucuz olsa da, yine de oldukça pahalıdırlar.

Tek işlemcili basit bir sistemi satın almak çok işlemcili bir sistemden çok daha ucuzdur.

Karmaşık işletim sistemi

Çok işlemcili sistemlerde daha karmaşık bir işletim sistemi gereklidir.

Bunun nedeni, belleği, cihazları vb. Paylaşan birden çok işlemciye sahip olmasıdır. Kaynakların süreçlere dağıtımı, tek bir işlemci olduğundan daha karmaşıktır.

Büyük miktarda bellek gerekli

Çoklu işlem sistemindeki tüm işlemciler ana belleği paylaşır. Bu nedenle, tek işlemcili sistemlere kıyasla çok daha büyük bir bellek havuzu gereklidir.

Referanslar

1. Dinesh Thakur (2019). Tanım Çok İşlemcili İşletim Sistemi. Bilgisayar Notları Alındı: ecomputernotes.com.
2. Öğreticiler Noktası (2019). Çoklu görev, çoklu okuma ve çoklu işlem arasındaki fark. Alınan kaynak: tutorialspoint.dev.
3. Encyclopaedia Britannica (2019). Çoklu işlem. Alınan: britannica.com.
4. Techopedia (2019). Çoklu işlemci. Alındığı: roofpedia.com.
5. Kristi Castro (2018). Çok İşlemcili Sistemler. Öğreticiler Noktası. Alınan: tutorialspoint.com.