Многопроцессорная архитектура компьютера — архитектура компьютера, предусматривающая наличие в компьютере нескольких процессоров, что позволяет параллельно обрабатывать несколько потоков данных и несколько потоков команд.
Архитектуры систем с параллельными процессорами.
Одна из общих классификаций многопроцессорных систем основана на том, как процессы распределяются между процессорами. Два главных подхода — выделение основных и подчиненных процессоров и симметричная многопроцессорная обработка. В архитектуре с ведущим и ведомыми процессорами (muster/slave architecture) ядро операционной системы всегда выполняется на специально выделенном процессоре. На других процессорах могут выполняться только пользовательские программы и, возможно, утилиты операционной системы. Ведущий процессор отвечает за планирование процессов или потоков. Если выполняющемуся на ведомом процессоре процессу или потоку понадобится какой-нибудь системный сервис (например, вызов процедуры ввода-вывода), он должен будет послать запрос основному процессору, а затем ждать, пока сервисная программа не закончит свою работу. Такой подход довольно прост, и для его реализации достаточно немного усовершенствовать операционную систему, предназначенную для однопроцессорных многозадачных систем. Разрешение конфликтов упрощается, благодаря тому что всей памятью и всеми ресурсами ввода-вывода управляет один процессор. Этот подход имеет ряд недостатков.
Сбой в работе основного процессора влечет за собой отказ всей системы.
Основной процессор может тормозить работу всей системы, так как только на нем должны производиться все действия по планированию и управлению процессами.
В симметричной многопроцессорной системе (symmetric multiprocessor) ядро может выполняться на любом процессоре; как правило, каждый процессор сам планирует свою работу, извлекая имеющийся в наличии процесс или поток из накопителя. Ядро может быть выполнено в виде многих процессов или многих потоков; при этом разные его части способны работать параллельно. Симметричный подход несколько усложняет архитектуру операционной системы. Нужно принять меры предосторожности, чтобы два процессора не выбрали один и тот же процесс или чтобы процесс каким-нибудь образом не выпал из очереди. Необходимо применять специальные методы для разрешения запросов одного и того же ресурса различными процессами и синхронизации запросов.
Симметричные мультипроцессоры и кластеры имеют сложную архитектуру. Для их разработки нужно решать вопросы, связанные с физической организацией, структурами взаимосвязей, обменом информацией между процессорами, архитектурой операционной системы и обеспечением прикладными программами.
