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Fundamentos de sistemas operacionais
Tipologia: Notas de aula
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INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS E CIÊNCIAS EXATAS Departamento de Estatística, Matemática Aplicada e Computação
GRUPO DE PESQUISA DEGRUPO DE PESQUISA DE APLICAÇÕES EMAPLICAÇÕES EM COMPUTAÇÃO PARALELA COMPUTAÇÃO PARALELA
(^) Concorrência: quando dois ou mais processos começaram sua execução mas não terminaram. (^) Sistema Distribuído: Processos concorrentes executados em vários elementos de processamento. (^) Paralelismo: Sistema distribuído visando à solução de um único problema.
(^) SISD (Single Instruction Single Data): Arquitetura de von Neumann; (^) SIMD (Single Instruction Multiple Data): Supercomputadores clássicos (Computadores vetoriais); (^) MISD (Multiple Instruction Single Data): O Mesmo fluxo de dados percorre um array linear de processadores (pipeline); (^) MIMD (Multiple Instruction Multiple Data): Arquiteturas formada por processadores executam instruções independentemente. Classificação de Flynn é a mais utilizada embora não seja muito abrangente.
Modelo simplificado dos conjuntos de aplicações relacionados aos tipos de arquiteturas
(^) Definir um conjunto de tarefas a serem executadas paralelamente; (^) Ativar e encerrar a execução destas tarefas; (^) Coordenar e especificar a interação entre estas tarefas. Para a execução de programas paralelos, deve haver meios de:
(^) Paralelismo Geométrico: o conjunto de dados é dividido e cada processador executa uma cópia do programa em seu conjunto de dados. (^) Paralelismo “Processor Farm”: Caracteriza-se por um processador mestre que supervisiona um grupo de processadores escravos. (^) Paralelismo Pipeline: A aplicação é dividida em tarefas específicas que são distribuídas aos processadores de forma pipeline. Há três estilos básicos de paralelismo, dependentes da plataforma de execução.
(^) PVM – Parallel Virtual Machine: é o conjunto integrado de bibliotecas e de ferramentas de software, cuja finalidade é emular um sistema computacional concorrente, heterogêneo, flexível e de propósito geral. (^) MPI – Massage Passing Interface: Padrão de interface de troca de mensagens para aplicações que utilizam computadores MIMD com memória distribuída. Há dois principais padrões de troca de mensagens:
(^) Speedup: Relação entre o tempo de execução de um processo em um único processador e a execução em p processadores. (^) Eficiência: Relação entre o speedup e número de processadores.
S p = T seq T p E = S p p
