Programowanie współbieżne Wykład 2. Iwona Kochańska

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Programowanie współbieżne Wykład 2. Iwona Kochańska"

Transkrypt

1 Programowanie współbieżne Wykład 2 Iwona Kochańska

2 Miary skalowalności algorytmu równoległego Przyspieszenie Stały rozmiar danych N T(1) - czas obliczeń dla najlepszego algorytmu sekwencyjnego T(p) - czas obliczeń dla algorytmu równoległego przy pomocy p procesorów Przyspieszenie (ang. speedup) S(p) Idealnie: S(p)=p (przyspieszenie liniowe), W niektórych sytuacjach (rzadko): S(p)>p (przyspieszenie superliniowe ang. superlinear). Najczęściej: S(p)<p.

3 Miary skalowalności algorytmu równoległego Wydajność Stały rozmiar danych N T(1) - czas obliczeń dla najlepszego algorytmu sekwencyjnego T(p) - czas obliczeń dla algorytmu równoległego przy pomocy p procesorów Wydajność (ang. efficiency) E(p) Wydajność jest stosunkiem osiągniętego przyspieszenia do idealnego przyspieszenia liniowego. E(p) = 1 oznacza przyspieszenie liniowe.

4 Prawo Amdahla Gene Amdahl twórca architektur komputerowych Wywód Amdahla używany jest do znajdowania maksymalnego spodziewanego zwiększenia wydajności całkowitej systemu jeżeli tylko część systemu została ulepszona. Założenia: pewna część programu w ogóle nie ulega przyspieszeniu przez równoległe przetwarzanie danych (przetwarzanie sekwencyjne). pozostała część jest przyspieszona p-krotnie na p procesorach (przyspieszenie liniowe) t s czas sekwencyjnego wykonania całego programu f stosunek czasu wykonania fragmentu nie dającego się przyspieszyć do czasu t s Prawo: zwiększenie szybkości wykonywania się programu przy użyciu wielu procesorów w obliczeniach równoległych jest ograniczane przez czas potrzebny do sekwencyjnego dzielenia programu.

5 Prawo Amdahla PRZYSPIESZENIE: Źródło:

6 Prawo Amdahla Dysponując nawet nieskończoną liczbą procesorów, nie można przekroczyć przyspieszenia 1/f!

7 Prawo Amdahla W rzeczywistych problemach skalowalność jest gorsza od wynikającej z prawa Amdahla. Koszty komunikacji procesorów (rosną wraz ze wzrostem ich liczby) Niezrównoważenie obciążenia (ang. load imbalance) Potrzeba duplikacji obliczeń na różnych procesorach. Istotnym założeniem w prawie Amdahla jest stały rozmiar problemu. To założenie rzadko jest spełnione. Szybkie komputery buduje się po to aby rozwiązywać coraz bardziej skomplikowane problemy

8 Prawo Gustafsona Prawo Amdahla bazuje na ustalonym obciążeniu roboczym lub znanym rozmiarze problemu. Wynika z tego, że sekwencyjna część programu nie zmienia się wraz z rozmiarem maszyny (np. liczba procesorów), natomiast zrównoleglona część jest równomiernie rozdzielona na n procesorów. Prawo Gustafsona (znane także jako prawo Gustafsona-Barsisa): każdy wystarczająco duży problem może być efektywnie zrównoleglony. S(p) = p α (p-1) α - część procesu, której nie da się zrównoleglić. Prawo Gustafsona odnosi się do wad prawa Amdahla usuwa problem ustalonego rozmiaru problemu lub ustalonego ładowania obliczeń na równoległych procesorach zamiast tego, proponuje koncepcje ustalonego czasu, która prowadzi do skalowanego przyspieszenia.

9 Podstawowe pojęcia Program - sekwencja symboli opisująca realizowanie obliczeń zgodnie z pewnymi regułami zwanymi językiem programowania, wykonywana przez komputer. Program sekwencyjny program przeznaczony do wykonania przez jeden procesor (rdzeń) pojedynczy przepływ sterowania Program współbieżny (ang. concurrent program) składa się ze zbioru programów sekwencyjnych lub zadań obliczeniowych (ang. task), które mogą być wykonywane równolegle Proces abstrakcja działającego programu. Program może składać się z większej liczby procesów. Każdy nowo powstały proces otrzymuje unikatowy numer, który go jednoznacznie identyfikuje, tzw. PID (od ang. process identifier). Wątek - część programu wykonywana współbieżnie w obrębie jednego procesu; w jednym procesie może istnieć wiele wątków.

10 Proces Każdemu procesowi przydzielone zostają zasoby: czas procesora, pamięć, dostęp do urządzeń wejścia-wyjścia, pliki. W skład procesu wchodzi: kod programu, licznik rozkazów, stos programu, sekcja danych. Pamięć procesu: heap: pamięć alokowana dynamicznie stack: lokalne zmienne, adresy powrotu, przekazywane parametry data: globalne zmienne i stałe text: kod programu

11 Proces Proces rozpoczyna wykonywanie w momencie: przełączenia przez jądro systemu operacyjnego przestrzeni adresowej na przestrzeń adresową danego procesu zaprogramowania procesora, by wykonywał kod procesu. Wykonanie procesu musi przebiegać sekwencyjnie. Może przyjmować kilka stanów: aktualnie wykonywany przez procesor, czekający na udostępnienie przez system operacyjny zasobów, uśpiony, przeznaczony do zniszczenia, proces zombie, właśnie tworzony itd.

12 Proces Blok kontrolny procesu - (ang. Process Control Block (PCB)) to rekord zawierający zestaw informacji o stanie procesu. System operacyjny przechowuje informacje o procesach -w postaci bloków kontrolnych i używa ich do planowania procesów. PCB zawiera następujące informacje:stan procesu, licznik instrukcji, wartości rejestrów procesora, informacje związane z planowaniem, informacje związane z zarządzaniem pamięcią, informacje rozliczeniowe, informacje o stanie wejścia-wyjścia. Gdy proces przechodzi do stanu aktywny jego PCB służy do odtworzenia stanu obliczenia. Gdy proces opuszcza stan aktywny, w PCB zapisuje się stan obliczenia, żeby można je było potem odtworzyć.

13 Proces Procesy nieaktywne czekają na przydział procesora w kolejkach. W systemie istnieje wiele takich kolejek: kolejka zadań - wszystkie procesy w systemie kolejka gotowych - procesy, które są gotowe do wykonania (ich stan to gotowy) kolejka do urządzenia - dla każdego urządzenia wejścia-wyjścia istnieje osobna kolejka. Procesy mogą przenosić się między kolejkami: po upłynięciu kwantu czasu procesowi odbiera się procesor i umieszcza na końcu kolejki gotowych po przydzieleniu procesowi procesora jest on usuwany z kolejki gotowych. gdy proces zleci wykonanie operacji wejścia-wyjścia, umieszcza się go w kolejce do urządzenia, na którym zlecił operację wejścia-wyjścia. po wykonaniu operacji wejścia-wyjścia, proces trafia z powrotem do kolejki gotowych.

14 Proces Procesy mogą też oczekiwać w innych kolejkach, np. oczekiwać na jakieś zdarzenie, albo na zakończenie działania procesu potomnego. Do obsługi każdej z tych kategorii oczekiwania służy oddzielna kolejka. Przełączanie kontekstu - zmiana wykonywanego procesu wiąże się ze złożonymi operacjami zapisania stanu obliczenia poprzedniego procesu i odtworzenia stanu obliczeń nowego procesu. Przełączenie kontekstu stanowi istotny narzut na działanie systemu. Planowanie procesów nie może zbyt często powodować zmiany wykonywanego procesu, ponieważ wówczas większość czasu pracy będzie poświęcona na ciągłe przełączanie kontekstu. Szybkość przełączania kontekstu zależy od wsparcia sprzętowego. W pewnych architekturach występuje po kilka zbiorów rejestrów. Wówczas przełączenie kontekstu polega na zmianie wskaźnika bieżącego zestawu rejestrów, nie trzeba ich natomiast zapamiętywać i odtwarzać z PCB.

4. Procesy pojęcia podstawowe

4. Procesy pojęcia podstawowe 4. Procesy pojęcia podstawowe 4.1 Czym jest proces? Proces jest czymś innym niż program. Program jest zapisem algorytmu wraz ze strukturami danych na których algorytm ten operuje. Algorytm zapisany bywa

Bardziej szczegółowo

4. Procesy pojęcia podstawowe

4. Procesy pojęcia podstawowe 4. Procesy pojęcia podstawowe 4.1 Czym jest proces? Proces jest czymś innym niż program. Program jest zapisem algorytmu wraz ze strukturami danych na których algorytm ten operuje. Algorytm zapisany bywa

Bardziej szczegółowo

projektowanie systemu

projektowanie systemu projektowanie systemu cel użytkownika: system operacyjny powinien być wygodny, łatwy w użyciu, prosty do nauczenia, niezawodny, bezpieczny i szybki cel producenta: system operacyjny powinien być łatwy

Bardziej szczegółowo

4. Procesy pojęcia podstawowe

4. Procesy pojęcia podstawowe 4. Procesy pojęcia podstawowe 4.1 Czym jest proces? Proces jest czymś innym niż program. Program jest zapisem algorytmu wraz ze strukturami danych na których algorytm ten operuje. Algorytm zapisany bywa

Bardziej szczegółowo

Analiza ilościowa w przetwarzaniu równoległym

Analiza ilościowa w przetwarzaniu równoległym Komputery i Systemy Równoległe Jędrzej Ułasiewicz 1 Analiza ilościowa w przetwarzaniu równoległym 10. Analiza ilościowa w przetwarzaniu równoległym...2 10.1 Kryteria efektywności przetwarzania równoległego...2

Bardziej szczegółowo

Zarządzanie procesami i wątkami

Zarządzanie procesami i wątkami SOE - Systemy Operacyjne Wykład 4 Zarządzanie procesami i wątkami dr inŝ. Andrzej Wielgus Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki WEiTI PW Pojęcie procesu (1) Program zbiór instrukcji dla procesora

Bardziej szczegółowo

Skalowalność obliczeń równoległych. Krzysztof Banaś Obliczenia Wysokiej Wydajności 1

Skalowalność obliczeń równoległych. Krzysztof Banaś Obliczenia Wysokiej Wydajności 1 Skalowalność obliczeń równoległych Krzysztof Banaś Obliczenia Wysokiej Wydajności 1 Skalowalność Przy rozważaniu wydajności przetwarzania (obliczeń, komunikacji itp.) często pojawia się pojęcie skalowalności

Bardziej szczegółowo

Analiza efektywności przetwarzania współbieżnego. Wykład: Przetwarzanie Równoległe Politechnika Poznańska Rafał Walkowiak Grudzień 2015

Analiza efektywności przetwarzania współbieżnego. Wykład: Przetwarzanie Równoległe Politechnika Poznańska Rafał Walkowiak Grudzień 2015 Analiza efektywności przetwarzania współbieżnego Wykład: Przetwarzanie Równoległe Politechnika Poznańska Rafał Walkowiak Grudzień 2015 Źródła kosztów przetwarzania współbieżnego interakcje między procesami

Bardziej szczegółowo

Analiza efektywności przetwarzania współbieżnego

Analiza efektywności przetwarzania współbieżnego Analiza efektywności przetwarzania współbieżnego Wykład: Przetwarzanie Równoległe Politechnika Poznańska Rafał Walkowiak 1/4/2013 Analiza efektywności 1 Źródła kosztów przetwarzania współbieżnego interakcje

Bardziej szczegółowo

Struktura i funkcjonowanie komputera pamięć komputerowa, hierarchia pamięci pamięć podręczna. System operacyjny. Zarządzanie procesami

Struktura i funkcjonowanie komputera pamięć komputerowa, hierarchia pamięci pamięć podręczna. System operacyjny. Zarządzanie procesami Rok akademicki 2015/2016, Wykład nr 6 2/21 Plan wykładu nr 6 Informatyka 1 Politechnika Białostocka - Wydział Elektryczny Elektrotechnika, semestr II, studia niestacjonarne I stopnia Rok akademicki 2015/2016

Bardziej szczegółowo

Nowoczesne technologie przetwarzania informacji

Nowoczesne technologie przetwarzania informacji Projekt Nowe metody nauczania w matematyce Nr POKL.09.04.00-14-133/11 Nowoczesne technologie przetwarzania informacji Mgr Maciej Cytowski (ICM UW) Lekcja 2: Podstawowe mechanizmy programowania równoległego

Bardziej szczegółowo

Procesy, wątki i zasoby

Procesy, wątki i zasoby Procesy, wątki i zasoby Koncepcja procesu i zasobu, Obsługa procesów i zasobów, Cykl zmian stanów procesu i kolejkowanie, Klasyfikacja zasobów, Wątki, Procesy i wątki we współczesnych systemach operacyjnych.

Bardziej szczegółowo

Procesy i wątki. Blok kontrolny procesu. Proces. Proces - elementy. Stan procesu

Procesy i wątki. Blok kontrolny procesu. Proces. Proces - elementy. Stan procesu Proces Procesy i wątki Proces jest wykonywanym programem. Wykonanie procesu musi przebiegać w sposób sekwencyjny ( w dowolnej chwili na zamówienie naszego procesu może być wykonany co najwyżej jeden rozkaz

Bardziej szczegółowo

Zarządzanie pamięcią w systemie operacyjnym

Zarządzanie pamięcią w systemie operacyjnym Zarządzanie pamięcią w systemie operacyjnym Cele: przydział zasobów pamięciowych wykonywanym programom, zapewnienie bezpieczeństwa wykonywanych procesów (ochrona pamięci), efektywne wykorzystanie dostępnej

Bardziej szczegółowo

Proces y i y w i ąt ą ki

Proces y i y w i ąt ą ki Procesy i wątki Proces Proces jest wykonywanym programem. Wykonanie procesu musi przebiegać w sposób sekwencyjny ( w dowolnej chwili na zamówienie naszego procesu może być wykonany co najwyżej jeden rozkaz

Bardziej szczegółowo

1.1 Definicja procesu

1.1 Definicja procesu 1 Procesy pojęcia podstawowe 1 1.1 Definicja procesu Proces jest czymś innym niż program. Program jest zapisem algorytmu wraz ze strukturami danych na których algorytm ten operuje. Algorytm zapisany bywa

Bardziej szczegółowo

Zarządzanie procesorem

Zarządzanie procesorem Zarządzanie procesorem 1. Koncepcja procesu 2. Blok kontrolny procesu 3. Planowanie (szeregowanie) procesów! rodzaje planistów! kryteria planowania 4. Algorytmy planowania! FCFS! SJF! RR! planowanie priorytetowe!

Bardziej szczegółowo

SYSTEMY OPERACYJNE WYKLAD 6 - procesy

SYSTEMY OPERACYJNE WYKLAD 6 - procesy Wrocław 2007 SYSTEMY OPERACYJNE WYKLAD 6 - procesy Paweł Skrobanek C-3, pok. 323 e-mail: pawel.skrobanek@pwr.wroc.pl www.equus.wroc.pl/studia.html 1 Zasoby: PROCES wykonujący się program ; instancja programu

Bardziej szczegółowo

Programowanie współbieżne i rozproszone

Programowanie współbieżne i rozproszone Programowanie współbieżne i rozproszone WYKŁAD 1 dr inż. Literatura ogólna Ben-Ari, M.: Podstawy programowania współbieżnego i rozproszonego. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2009. Czech, Z.J:

Bardziej szczegółowo

Prezentacja systemu RTLinux

Prezentacja systemu RTLinux Prezentacja systemu RTLinux Podstawowe założenia RTLinux jest system o twardych ograniczeniach czasowych (hard real-time). Inspiracją dla twórców RTLinux a była architektura systemu MERT. W zamierzeniach

Bardziej szczegółowo

Programowanie współbieżne Wstęp do obliczeń równoległych. Rafał Skinderowicz

Programowanie współbieżne Wstęp do obliczeń równoległych. Rafał Skinderowicz Programowanie współbieżne Wstęp do obliczeń równoległych Rafał Skinderowicz Plan wykładu Modele obliczeń równoległych Miary oceny wydajności algorytmów równoległych Prawo Amdahla Prawo Gustavsona Modele

Bardziej szczegółowo

Wykład 3. Procesy i wątki. Wojciech Kwedlo, Wykład z Systemów Operacyjnych -1- Wydział Informatyki PB

Wykład 3. Procesy i wątki. Wojciech Kwedlo, Wykład z Systemów Operacyjnych -1- Wydział Informatyki PB Wykład 3 Procesy i wątki Wojciech Kwedlo, Wykład z Systemów Operacyjnych -1- Wydział Informatyki PB Pojęcie procesu Program = plik wykonywalny na dysku Proces = uruchomiony i wykonywany program w pamięci

Bardziej szczegółowo

Podstawy Informatyki Systemy sterowane przepływem argumentów

Podstawy Informatyki Systemy sterowane przepływem argumentów Podstawy Informatyki alina.momot@polsl.pl http://zti.polsl.pl/amomot/pi Plan wykładu 1 Komputer i jego architektura Taksonomia Flynna 2 Komputer i jego architektura Taksonomia Flynna Komputer Komputer

Bardziej szczegółowo

Procesy, zasoby i wątki

Procesy, zasoby i wątki Dariusz Wawrzyniak Koncepcja procesu i zasobu Obsługa procesów i zasobów Cykl zmian stanów procesu i kolejkowanie Klasyfikacja zasobów Wątki Procesy i wątki we współczesnych systemach operacyjnych Plan

Bardziej szczegółowo

Procesy, zasoby i wątki

Procesy, zasoby i wątki Procesy, zasoby i wątki Wykład prowadzą: Jerzy Brzeziński Dariusz Wawrzyniak Plan wykładu Koncepcja procesu i zasobu Obsługa procesów i zasobów Cykl zmian stanów procesu i kolejkowanie Klasyfikacja zasobów

Bardziej szczegółowo

Procesy, zasoby i wątki

Procesy, zasoby i wątki Wykład prowadzą: Jerzy Brzeziński Dariusz Wawrzyniak Plan wykładu Koncepcja procesu i zasobu Obsługa procesów i zasobów Cykl zmian stanów procesu i kolejkowanie Klasyfikacja zasobów Wątki Procesy i wątki

Bardziej szczegółowo

4 Literatura. c Dr inż. Ignacy Pardyka (Inf.UJK) ASK MP.01 Rok akad. 2011/2012 2 / 24

4 Literatura. c Dr inż. Ignacy Pardyka (Inf.UJK) ASK MP.01 Rok akad. 2011/2012 2 / 24 Wymagania proceduralnych języków wysokiego poziomu ARCHITEKTURA SYSTEMÓW KOMPUTEROWYCH modele programowe procesorów ASK MP.01 c Dr inż. Ignacy Pardyka UNIWERSYTET JANA KOCHANOWSKIEGO w Kielcach Rok akad.

Bardziej szczegółowo

Podstawy programowania komputerów

Podstawy programowania komputerów Podstawy programowania komputerów Wykład 14: Programowanie współbieżne w C Definicja programowania współbieżnego Programowanie współbieżne jest tworzeniem programów, których wykonanie powoduje uruchomienie

Bardziej szczegółowo

Architektura komputerów

Architektura komputerów Architektura komputerów Tydzień 11 Wejście - wyjście Urządzenia zewnętrzne Wyjściowe monitor drukarka Wejściowe klawiatura, mysz dyski, skanery Komunikacyjne karta sieciowa, modem Urządzenie zewnętrzne

Bardziej szczegółowo

Architektura komputerów II - opis przedmiotu

Architektura komputerów II - opis przedmiotu Architektura komputerów II - opis przedmiotu Informacje ogólne Nazwa przedmiotu Architektura komputerów II Kod przedmiotu 11.3-WI-INFP-AK-II Wydział Kierunek Wydział Informatyki, Elektrotechniki i Automatyki

Bardziej szczegółowo

Wydajność obliczeń równoległych. Krzysztof Banaś Obliczenia Wysokiej Wydajności 1

Wydajność obliczeń równoległych. Krzysztof Banaś Obliczenia Wysokiej Wydajności 1 Wydajność obliczeń równoległych Krzysztof Banaś Obliczenia Wysokiej Wydajności 1 Wydajność obliczeń równoległych Podobnie jak w obliczeniach sekwencyjnych, gdzie celem optymalizacji wydajności było maksymalne

Bardziej szczegółowo

Celem wykładu jest wprowadzenie fundamentalnych pojęć, integralnie związanych z systemem operacyjnym, na których opiera się przetwarzanie we

Celem wykładu jest wprowadzenie fundamentalnych pojęć, integralnie związanych z systemem operacyjnym, na których opiera się przetwarzanie we Celem wykładu jest wprowadzenie fundamentalnych pojęć, integralnie związanych z systemem operacyjnym, na których opiera się przetwarzanie we współczesnych systemach komputerowych pojęcia procesu i pojęcia

Bardziej szczegółowo

Systemy wbudowane. Uproszczone metody kosyntezy. Wykład 11: Metody kosyntezy systemów wbudowanych

Systemy wbudowane. Uproszczone metody kosyntezy. Wykład 11: Metody kosyntezy systemów wbudowanych Systemy wbudowane Wykład 11: Metody kosyntezy systemów wbudowanych Uproszczone metody kosyntezy Założenia: Jeden procesor o znanych parametrach Znane parametry akceleratora sprzętowego Vulcan Początkowo

Bardziej szczegółowo

Wykład 2 Podstawowe pojęcia systemów równoległych, modele równoległości, wydajność obliczeniowa, prawo Amdahla/Gustafsona

Wykład 2 Podstawowe pojęcia systemów równoległych, modele równoległości, wydajność obliczeniowa, prawo Amdahla/Gustafsona Wykład 2 Podstawowe pojęcia systemów równoległych, modele równoległości, wydajność obliczeniowa, prawo Amdahla/Gustafsona Spis treści: 1. Równoległe systemy komputerowe a rozproszone systemy komputerowe,

Bardziej szczegółowo

Projektowanie algorytmów równoległych. Zbigniew Koza Wrocław 2012

Projektowanie algorytmów równoległych. Zbigniew Koza Wrocław 2012 Projektowanie algorytmów równoległych Zbigniew Koza Wrocław 2012 Spis reści Zadniowo-kanałowy (task-channel) model algorytmów równoległych Projektowanie algorytmów równoległych metodą PACM Task-channel

Bardziej szczegółowo

Systemy operacyjne. Paweł Pełczyński

Systemy operacyjne. Paweł Pełczyński Systemy operacyjne Paweł Pełczyński ppelczynski@swspiz.pl 1 Program przedmiotu Wprowadzenie Struktura systemów operacyjnych Procesy i Wątki Komunikacja międzyprocesowa Szeregowanie procesów Zarządzanie

Bardziej szczegółowo

Programowanie równoległe i rozproszone. Praca zbiorowa pod redakcją Andrzeja Karbowskiego i Ewy Niewiadomskiej-Szynkiewicz

Programowanie równoległe i rozproszone. Praca zbiorowa pod redakcją Andrzeja Karbowskiego i Ewy Niewiadomskiej-Szynkiewicz Programowanie równoległe i rozproszone Praca zbiorowa pod redakcją Andrzeja Karbowskiego i Ewy Niewiadomskiej-Szynkiewicz 23 października 2009 Spis treści Przedmowa...................................................

Bardziej szczegółowo

SOE Systemy Operacyjne Wykład 8 Pamięć wirtualna dr inż. Andrzej Wielgus

SOE Systemy Operacyjne Wykład 8 Pamięć wirtualna dr inż. Andrzej Wielgus SOE Systemy Operacyjne Wykład 8 Pamięć wirtualna dr inż. Andrzej Wielgus Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki WEiTI PW Pamięć wirtualna Stronicowanie na żądanie większość współczesnych systemów

Bardziej szczegółowo

LEKCJA TEMAT: Zasada działania komputera.

LEKCJA TEMAT: Zasada działania komputera. LEKCJA TEMAT: Zasada działania komputera. 1. Ogólna budowa komputera Rys. Ogólna budowa komputera. 2. Komputer składa się z czterech głównych składników: procesor (jednostka centralna, CPU) steruje działaniem

Bardziej szczegółowo

Stan procesu. gotowy - czeka na przydział procesora, zakończony - zakończył działanie.

Stan procesu. gotowy - czeka na przydział procesora, zakończony - zakończył działanie. Procesy i wątki Proces Proces jest wykonywanym programem. Wykonanie procesu musi przebiegać w sposób sekwencyjny ( w dowolnej chwili na zamówienie naszego procesu może być wykonany co najwyżej jeden rozkaz

Bardziej szczegółowo

Współczesne aplikacje sterowania i akwizycji danych są zbiorem komunikujących się wątków lub procesów współbieżnych.

Współczesne aplikacje sterowania i akwizycji danych są zbiorem komunikujących się wątków lub procesów współbieżnych. J. Ułasiewicz Programowanie aplikacji współbieżnych 1 1 Podstawowe definicje i pojęcia współbieżności Współczesne aplikacje sterowania i akwizycji danych są zbiorem komunikujących się wątków lub procesów

Bardziej szczegółowo

Mogą pracować w środowisku: Scentralizowanym -mikrokontroler Rozproszonym sieć sterująca, systemy hierarchiczne. Komunikacja z syst.

Mogą pracować w środowisku: Scentralizowanym -mikrokontroler Rozproszonym sieć sterująca, systemy hierarchiczne. Komunikacja z syst. J. Ułasiewicz Programowanie aplikacji współbieżnych 1 1 Podstawowe definicje i pojęcia współbieżności Współczesne aplikacje sterowania i akwizycji danych są zbiorem komunikujących się wątków lub procesów

Bardziej szczegółowo

Systemy operacyjne III

Systemy operacyjne III Systemy operacyjne III WYKŁAD 2 Jan Kazimirski 1 Procesy w systemie operacyjnym 2 Proces Współczesne SO w większości są systemami wielozadaniowymi. W tym samym czasie SO obsługuje pewną liczbę zadań procesów

Bardziej szczegółowo

Numeryczna algebra liniowa

Numeryczna algebra liniowa Numeryczna algebra liniowa Numeryczna algebra liniowa obejmuje szereg algorytmów dotyczących wektorów i macierzy, takich jak podstawowe operacje na wektorach i macierzach, a także rozwiązywanie układów

Bardziej szczegółowo

SYSTEMY OPERACYJNE: STRUKTURY I FUNKCJE (opracowano na podstawie skryptu PP: Królikowski Z., Sajkowski M. 1992: Użytkowanie systemu operacyjnego UNIX)

SYSTEMY OPERACYJNE: STRUKTURY I FUNKCJE (opracowano na podstawie skryptu PP: Królikowski Z., Sajkowski M. 1992: Użytkowanie systemu operacyjnego UNIX) (opracowano na podstawie skryptu PP: Królikowski Z., Sajkowski M. 1992: Użytkowanie systemu operacyjnego UNIX) W informatyce występują ściśle obok siebie dwa pojęcia: sprzęt (ang. hardware) i oprogramowanie

Bardziej szczegółowo

Systemy Operacyjne - zarządzanie procesami

Systemy Operacyjne - zarządzanie procesami Katedra Informatyki, Politechnika Świętokrzyska w Kielcach Kielce, 26 października 2010 1 1 Proces sekwencyjny 2 Cykl życia procesu 3 Deskryptor procesu 4 współbieżne 2 3 1 Motywacja 2 Kolejki 3 Planiści

Bardziej szczegółowo

Wprowadzenie do programowania współbieżnego

Wprowadzenie do programowania współbieżnego Wprowadzenie do programowania współbieżnego Marcin Engel Instytut Informatyki Uniwersytet Warszawski Zamiast wstępu... Zamiast wstępu... Możliwość wykonywania wielu akcji jednocześnie może ułatwić tworzenie

Bardziej szczegółowo

Procesy i wątki. Blok kontrolny procesu. Proces. Proces - elementy. Stan procesu. Blok kontrolny procesu

Procesy i wątki. Blok kontrolny procesu. Proces. Proces - elementy. Stan procesu. Blok kontrolny procesu Proces Procesy i wątki Proces jest wykonywanym programem. Wykonanie procesu musi przebiegać w sposób sekwencyjny ( w dowolnej chwili na zamówienie naszego procesu może być wykonany co najwyżej jeden rozkaz

Bardziej szczegółowo

Architektura komputerów

Architektura komputerów Architektura komputerów Tydzień 4 Tryby adresowania i formaty Tryby adresowania Natychmiastowy Bezpośredni Pośredni Rejestrowy Rejestrowy pośredni Z przesunięciem stosowy Argument natychmiastowy Op Rozkaz

Bardziej szczegółowo

Obliczenia równoległe i rozproszone. Praca zbiorowa pod redakcją Andrzeja Karbowskiego i Ewy Niewiadomskiej-Szynkiewicz

Obliczenia równoległe i rozproszone. Praca zbiorowa pod redakcją Andrzeja Karbowskiego i Ewy Niewiadomskiej-Szynkiewicz Obliczenia równoległe i rozproszone Praca zbiorowa pod redakcją Andrzeja Karbowskiego i Ewy Niewiadomskiej-Szynkiewicz 15 czerwca 2001 Spis treści Przedmowa............................................

Bardziej szczegółowo

SYSTEMY OPERACYJNE WYKLAD 6 - wątki

SYSTEMY OPERACYJNE WYKLAD 6 - wątki Wrocław 2007 SYSTEMY OPERACYJNE WYKLAD 6 - wątki Paweł Skrobanek C-3, pok. 323 e-mail: pawel.skrobanek@pwr.wroc.pl www.equus.wroc.pl/studia.html 1 PLAN: 1. Wątki 2. Planowanie przydziału procesora (szeregowanie

Bardziej szczegółowo

Planowanie przydziału procesora

Planowanie przydziału procesora Dariusz Wawrzyniak Plan wykładu Komponenty jądra związane z szeregowaniem Ogólna koncepcja planowania Kryteria oceny algorytmów planowania Algorytmy planowania (2) 1 Komponenty jądra w planowaniu Planista

Bardziej szczegółowo

Równoległość i współbieżność

Równoległość i współbieżność Równoległość i współbieżność Wykonanie sekwencyjne. Poszczególne akcje procesu są wykonywane jedna po drugiej. Dokładniej: kolejna akcja rozpoczyna się po całkowitym zakończeniu poprzedniej. Praca współbieżna

Bardziej szczegółowo

Równoległość i współbieżność

Równoległość i współbieżność Równoległość i współbieżność Wykonanie sekwencyjne. Poszczególne akcje procesu są wykonywane jedna po drugiej. Dokładniej: kolejna akcja rozpoczyna się po całkowitym zakończeniu poprzedniej. Praca współbieżna

Bardziej szczegółowo

Architektura potokowa RISC

Architektura potokowa RISC Architektura potokowa RISC Podział zadania na odrębne części i niezależny sprzęt szeregowe Brak nawrotów" podczas pracy potokowe Przetwarzanie szeregowe i potokowe Podział instrukcji na fazy wykonania

Bardziej szczegółowo

Przygotowanie kilku wersji kodu zgodnie z wymogami wersji zadania,

Przygotowanie kilku wersji kodu zgodnie z wymogami wersji zadania, Przetwarzanie równoległe PROJEKT OMP i CUDA Temat projektu dotyczy analizy efektywności przetwarzania równoległego realizowanego przy użyciu komputera równoległego z procesorem wielordzeniowym z pamięcią

Bardziej szczegółowo

Zarządzanie pamięcią operacyjną

Zarządzanie pamięcią operacyjną SOE Systemy Operacyjne Wykład 7 Zarządzanie pamięcią operacyjną dr inż. Andrzej Wielgus Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki WEiTI PW Hierarchia pamięci czas dostępu Rejestry Pamięć podręczna koszt

Bardziej szczegółowo

Informatyka, systemy, sieci komputerowe

Informatyka, systemy, sieci komputerowe Informatyka, systemy, sieci komputerowe Systemy operacyjne wykład 2 Procesy i wątki issk 1 SO koncepcja procesu i zasobu Proces jest elementarną jednostką pracy zarządzaną przez system operacyjny, wykonującym

Bardziej szczegółowo

dr inż. Jarosław Forenc

dr inż. Jarosław Forenc Informatyka 2 Politechnika Białostocka - Wydział Elektryczny Elektrotechnika, semestr III, studia stacjonarne I stopnia Rok akademicki 2010/2011 Wykład nr 7 (24.01.2011) dr inż. Jarosław Forenc Rok akademicki

Bardziej szczegółowo

procesów Współbieżność i synchronizacja procesów Wykład prowadzą: Jerzy Brzeziński Dariusz Wawrzyniak

procesów Współbieżność i synchronizacja procesów Wykład prowadzą: Jerzy Brzeziński Dariusz Wawrzyniak Wykład prowadzą: Jerzy Brzeziński Dariusz Wawrzyniak Plan wykładu Abstrakcja programowania współbieżnego Instrukcje atomowe i ich przeplot Istota synchronizacji Kryteria poprawności programów współbieżnych

Bardziej szczegółowo

Pamięć wirtualna. Jan Tuziemski Źródło części materiałów: os-book.com

Pamięć wirtualna. Jan Tuziemski Źródło części materiałów: os-book.com Pamięć wirtualna Jan Tuziemski Źródło części materiałów: os-book.com Pamięć wirtualna Na poprzednich wykładach omówiono sposoby zarządzania pamięcią Są one potrzebne ponieważ wykonywane rozkazy procesów

Bardziej szczegółowo

Architektura i administracja systemów operacyjnych

Architektura i administracja systemów operacyjnych Architektura i administracja systemów operacyjnych Wykład 1 Jan Tuziemski Część slajdów to zmodyfiowane slajdy ze strony os-booi.com copyright Silberschatz, Galvin and Gagne, 2013 Informacje wstępne Prowadzący

Bardziej szczegółowo

Fazy procesora i wejścia-wyjścia. Planowanie przydziału procesora. Czasy faz procesora. Planowanie przydziału procesora

Fazy procesora i wejścia-wyjścia. Planowanie przydziału procesora. Czasy faz procesora. Planowanie przydziału procesora Planowanie przydziału procesora W pamięci operacyjnej znajduje się kilka procesów jednocześnie. Kiedy jakiś proces musi czekać, system operacyjny odbiera mu procesor i oddaje do dyspozycji innego procesu.

Bardziej szczegółowo

Dynamiczny przydział pamięci w języku C. Dynamiczne struktury danych. dr inż. Jarosław Forenc. Metoda 1 (wektor N M-elementowy)

Dynamiczny przydział pamięci w języku C. Dynamiczne struktury danych. dr inż. Jarosław Forenc. Metoda 1 (wektor N M-elementowy) Rok akademicki 2012/2013, Wykład nr 2 2/25 Plan wykładu nr 2 Informatyka 2 Politechnika Białostocka - Wydział Elektryczny Elektrotechnika, semestr III, studia niestacjonarne I stopnia Rok akademicki 2012/2013

Bardziej szczegółowo

Planowanie przydziału procesora

Planowanie przydziału procesora Planowanie przydziału procesora W pamięci operacyjnej znajduje się kilka procesów jednocześnie. Kiedy jakiś proces musi czekać, system operacyjny odbiera mu procesor i oddaje do dyspozycji innego procesu.

Bardziej szczegółowo

Planowanie przydziału procesora

Planowanie przydziału procesora Planowanie przydziału procesora Wykład prowadzą: Jerzy Brzeziński Dariusz Wawrzyniak Plan wykładu Komponenty jądra związane z szeregowaniem Ogólna koncepcja planowania Kryteria oceny uszeregowania Algorytmy

Bardziej szczegółowo

Wstęp do programowania 2

Wstęp do programowania 2 Wstęp do programowania 2 wykład 10 Zadania Agata Półrola Wydział Matematyki UŁ 2005/2006 http://www.math.uni.lodz.pl/~polrola Współbieżność dotychczasowe programy wykonywały akcje sekwencyjnie Ada umożliwia

Bardziej szczegółowo

Działanie systemu operacyjnego

Działanie systemu operacyjnego Budowa systemu komputerowego Działanie systemu operacyjnego Jednostka centralna dysku Szyna systemowa (magistrala danych) drukarki pamięci operacyjnej I NIC sieci Pamięć operacyjna Przerwania Przerwania

Bardziej szczegółowo

UKŁADY MIKROPROGRAMOWALNE

UKŁADY MIKROPROGRAMOWALNE UKŁAD MIKROPROGRAMOWALNE Układy sterujące mogą pracować samodzielnie, jednakże w przypadku bardziej złożonych układów (zwanych zespołami funkcjonalnymi) układ sterujący jest tylko jednym z układów drugim

Bardziej szczegółowo

Wstęp do informatyki. Architektura co to jest? Architektura Model komputera. Od układów logicznych do CPU. Automat skończony. Maszyny Turinga (1936)

Wstęp do informatyki. Architektura co to jest? Architektura Model komputera. Od układów logicznych do CPU. Automat skończony. Maszyny Turinga (1936) Wstęp doinformatyki Architektura co to jest? Architektura Model komputera Dr inż Ignacy Pardyka Slajd 1 Slajd 2 Od układów logicznych do CPU Automat skończony Slajd 3 Slajd 4 Ile jest automatów skończonych?

Bardziej szczegółowo

Budowa komputera Komputer computer computare

Budowa komputera Komputer computer computare 11. Budowa komputera Komputer (z ang. computer od łac. computare obliczać) urządzenie elektroniczne służące do przetwarzania wszelkich informacji, które da się zapisać w formie ciągu cyfr albo sygnału

Bardziej szczegółowo

5. Model komunikujących się procesów, komunikaty

5. Model komunikujących się procesów, komunikaty Jędrzej Ułasiewicz str. 1 5. Model komunikujących się procesów, komunikaty Obecnie stosuje się następujące modele przetwarzania: Model procesów i komunikatów Model procesów komunikujących się poprzez pamięć

Bardziej szczegółowo

Technologie informacyjne (2) Zdzisław Szyjewski

Technologie informacyjne (2) Zdzisław Szyjewski Technologie informacyjne (2) Zdzisław Szyjewski Technologie informacyjne Technologie pracy z komputerem Funkcje systemu operacyjnego Przykłady systemów operacyjnych Zarządzanie pamięcią Zarządzanie danymi

Bardziej szczegółowo

Budowa Mikrokomputera

Budowa Mikrokomputera Budowa Mikrokomputera Wykład z Podstaw Informatyki dla I roku BO Piotr Mika Podstawowe elementy komputera Procesor Pamięć Magistrala (2/16) Płyta główna (ang. mainboard, motherboard) płyta drukowana komputera,

Bardziej szczegółowo

Tworzenie programów równoległych cd. Krzysztof Banaś Obliczenia równoległe 1

Tworzenie programów równoległych cd. Krzysztof Banaś Obliczenia równoległe 1 Tworzenie programów równoległych cd. Krzysztof Banaś Obliczenia równoległe 1 Metodologia programowania równoległego Przykłady podziałów zadania na podzadania: Podział ze względu na funkcje (functional

Bardziej szczegółowo

Mikroprocesor Operacje wejścia / wyjścia

Mikroprocesor Operacje wejścia / wyjścia Definicja Mikroprocesor Operacje wejścia / wyjścia Opracował: Andrzej Nowak Bibliografia: Urządzenia techniki komputerowej, K. Wojtuszkiewicz Operacjami wejścia/wyjścia nazywamy całokształt działań potrzebnych

Bardziej szczegółowo

Budowa systemów komputerowych

Budowa systemów komputerowych Budowa systemów komputerowych Krzysztof Patan Instytut Sterowania i Systemów Informatycznych Uniwersytet Zielonogórski k.patan@issi.uz.zgora.pl Współczesny system komputerowy System komputerowy składa

Bardziej szczegółowo

Algorytmy dla maszyny PRAM

Algorytmy dla maszyny PRAM Instytut Informatyki 21 listopada 2015 PRAM Podstawowym modelem służącym do badań algorytmów równoległych jest maszyna typu PRAM. Jej głównymi składnikami są globalna pamięć oraz zbiór procesorów. Do rozważań

Bardziej szczegółowo

Zarządzanie pamięcią operacyjną

Zarządzanie pamięcią operacyjną Dariusz Wawrzyniak Plan wykładu Pamięć jako zasób systemu komputerowego hierarchia pamięci przestrzeń owa Wsparcie dla zarządzania pamięcią na poziomie architektury komputera Podział i przydział pamięci

Bardziej szczegółowo

3 Literatura. c Dr inż. Ignacy Pardyka (Inf.UJK) ASK SP.06 Rok akad. 2011/2012 2 / 22

3 Literatura. c Dr inż. Ignacy Pardyka (Inf.UJK) ASK SP.06 Rok akad. 2011/2012 2 / 22 ARCHITEKTURA SYSTEMÓW KOMPUTEROWYCH struktury procesorów ASK SP.06 c Dr inż. Ignacy Pardyka UNIWERSYTET JANA KOCHANOWSKIEGO w Kielcach Rok akad. 2011/2012 1 Maszyny wirtualne 2 3 Literatura c Dr inż. Ignacy

Bardziej szczegółowo

Podstawy Informatyki Systemy operacyjne

Podstawy Informatyki Systemy operacyjne Podstawy Informatyki alina.momot@polsl.pl http://zti.polsl.pl/amomot/pi Plan wykładu 1 Definicje systemu operacyjnego Zadania systemu operacyjnego Klasyfikacja systemów operacyjnych 2 Zasoby systemu komputerowego

Bardziej szczegółowo

Program jest więc strukturą statyczną zapisaną na jakimś nośniku. Natomiast proces jest wykonującym się programem.

Program jest więc strukturą statyczną zapisaną na jakimś nośniku. Natomiast proces jest wykonującym się programem. J. Ułasiewicz Programowanie aplikacji współbieżnych 1 1 Podstawowe definicje i pojęcia współbieżności 1.1 Motywacja Przewiduje się że w dalszej perspektywie głównym motorem wzrostu mocy przetwarzania komputerów

Bardziej szczegółowo

Literatura. 11/16/2016 Przetwarzanie równoległe - wstęp 1

Literatura. 11/16/2016 Przetwarzanie równoległe - wstęp 1 Literatura 1. Wprowadzenie do obliczeń równoległych, Zbigniew Czech, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2010, 2013 2. Introduction to Parallel Computing; Grama, Gupta, Karypis, Kumar; Addison Wesley 2003 3. Designing

Bardziej szczegółowo

Układ sterowania, magistrale i organizacja pamięci. Dariusz Chaberski

Układ sterowania, magistrale i organizacja pamięci. Dariusz Chaberski Układ sterowania, magistrale i organizacja pamięci Dariusz Chaberski Jednostka centralna szyna sygnałow sterowania sygnały sterujące układ sterowania sygnały stanu wewnętrzna szyna danych układ wykonawczy

Bardziej szczegółowo

Zapoznanie z technikami i narzędziami programistycznymi służącymi do tworzenia programów współbieżnych i obsługi współbieżności przez system.

Zapoznanie z technikami i narzędziami programistycznymi służącymi do tworzenia programów współbieżnych i obsługi współbieżności przez system. Wstęp Zapoznanie z technikami i narzędziami programistycznymi służącymi do tworzenia programów współbieżnych i obsługi współbieżności przez system. Przedstawienie architektur sprzętu wykorzystywanych do

Bardziej szczegółowo

Urządzenia wejścia-wyjścia

Urządzenia wejścia-wyjścia Urządzenia wejścia-wyjścia Wykład prowadzą: Jerzy Brzeziński Dariusz Wawrzyniak Plan wykładu Klasyfikacja urządzeń wejścia-wyjścia Struktura mechanizmu wejścia-wyjścia (sprzętu i oprogramowania) Interakcja

Bardziej szczegółowo

Dodatek B. Zasady komunikacji z otoczeniem w typowych systemach komputerowych

Dodatek B. Zasady komunikacji z otoczeniem w typowych systemach komputerowych Dodatek B. Zasady komunikacji z otoczeniem w typowych systemach komputerowych B.1. Dostęp do urządzeń komunikacyjnych Sterowniki urządzeń zewnętrznych widziane są przez procesor jako zestawy rejestrów

Bardziej szczegółowo

Wydajność obliczeń a architektura procesorów. Krzysztof Banaś Obliczenia Wysokiej Wydajności 1

Wydajność obliczeń a architektura procesorów. Krzysztof Banaś Obliczenia Wysokiej Wydajności 1 Wydajność obliczeń a architektura procesorów Krzysztof Banaś Obliczenia Wysokiej Wydajności 1 Wydajność komputerów Modele wydajności-> szacowanie czasu wykonania zadania Wydajność szybkość realizacji wyznaczonych

Bardziej szczegółowo

Wprowadzenie. Dariusz Wawrzyniak. Miejsce, rola i zadania systemu operacyjnego w oprogramowaniu komputera

Wprowadzenie. Dariusz Wawrzyniak. Miejsce, rola i zadania systemu operacyjnego w oprogramowaniu komputera Dariusz Wawrzyniak Plan wykładu Definicja, miejsce, rola i zadania systemu operacyjnego Klasyfikacja systemów operacyjnych Zasada działania systemu operacyjnego (2) Definicja systemu operacyjnego (1) Miejsce,

Bardziej szczegółowo

Przełączanie kontekstu. Planista średnioterminowy. Diagram kolejek. Kolejki planowania procesów. Planiści

Przełączanie kontekstu. Planista średnioterminowy. Diagram kolejek. Kolejki planowania procesów. Planiści Kolejki planowania procesów Diagram kolejek Kolejka zadań (job queue) - tworzą ją procesy wchodzące do systemu. Kolejka procesów gotowych (ready queue) - procesy gotowe do działania, umieszczone w pamięci,

Bardziej szczegółowo

41. System operacyjny. Postrzeganie systemu operacyjnego przez warstwę oprogramowania użytkowego

41. System operacyjny. Postrzeganie systemu operacyjnego przez warstwę oprogramowania użytkowego 41. System operacyjny. Postrzeganie systemu operacyjnego przez warstwę oprogramowania użytkowego Pierwsze komputery, budowane według zasad określonych przez Johna von Neumanna, nie były kompatybilne dla

Bardziej szczegółowo

Struktury systemów operacyjnych

Struktury systemów operacyjnych Struktury systemów operacyjnych Zadania s.o. Usługi s.o. Budowa s.o. Podejście warstwowe Przykładowe konstrukcje Funkcje systemowe Programy systemowe Maszyny wirtualne Tworzenie i uruchamianie s.o. Procesy

Bardziej szczegółowo

Diagramy czynności. Widok logiczny. Widok fizyczny

Diagramy czynności. Widok logiczny. Widok fizyczny Diagramy czynności System widoków 4+1 Kruchtena Widok logiczny Widok fizyczny Widok procesu Widok przypadków użycia Widok konstrukcji Diagramy czynności są jedynym diagramem w widoku procesu modelowanego

Bardziej szczegółowo

Wprowadzenie. Dariusz Wawrzyniak. Miejsce, rola i zadania systemu operacyjnego w oprogramowaniu komputera

Wprowadzenie. Dariusz Wawrzyniak. Miejsce, rola i zadania systemu operacyjnego w oprogramowaniu komputera Dariusz Wawrzyniak Plan wykładu Definicja, miejsce, rola i zadania systemu operacyjnego Klasyfikacja systemów operacyjnych Zasada działania systemu operacyjnego (2) Miejsce, rola i zadania systemu operacyjnego

Bardziej szczegółowo

Budowa i zasada działania komputera. dr Artur Bartoszewski

Budowa i zasada działania komputera. dr Artur Bartoszewski Budowa i zasada działania komputera 1 dr Artur Bartoszewski Jednostka arytmetyczno-logiczna 2 Pojęcie systemu mikroprocesorowego Układ cyfrowy: Układy cyfrowe służą do przetwarzania informacji. Do układu

Bardziej szczegółowo

Analityczne modelowanie systemów równoległych

Analityczne modelowanie systemów równoległych Analityczne modelowanie systemów równoległych 1 Modelowanie wydajności Program szeregowy jest modelowany przez czas wykonania. Na ogół jest to czas asymptotyczny w notacji O. Czas wykonania programu szeregowego

Bardziej szczegółowo

System operacyjny MACH

System operacyjny MACH Emulacja w systemie MCH System operacyjny MCH 4. SD Systemu V HP/UX MS-DOS VMS inne Mikrojądro Zbigniew Suski Zbigniew Suski Podstawowe cele projektu MCH! Dostarczenie podstawy do budowy innych systemów

Bardziej szczegółowo

Algorytmy Równoległe i Rozproszone Część V - Model PRAM II

Algorytmy Równoległe i Rozproszone Część V - Model PRAM II Algorytmy Równoległe i Rozproszone Część V - Model PRAM II Łukasz Kuszner pokój 209, WETI http://www.sphere.pl/ kuszner/ kuszner@sphere.pl Oficjalna strona wykładu http://www.sphere.pl/ kuszner/arir/ 2005/06

Bardziej szczegółowo

Programowanie współbieżne Wykład 7. Iwona Kochaoska

Programowanie współbieżne Wykład 7. Iwona Kochaoska Programowanie współbieżne Wykład 7 Iwona Kochaoska Poprawnośd programów współbieżnych Właściwości związane z poprawnością programu współbieżnego: Właściwośd żywotności - program współbieżny jest żywotny,

Bardziej szczegółowo