Informatyka 1. Wykład nr 5 ( ) Politechnika Białostocka. - Wydział Elektryczny. dr inŝ. Jarosław Forenc

Podobne dokumenty
16. Taksonomia Flynn'a.

dr inż. Jarosław Forenc

Architektura komputerów Wykład 2

dr inż. Jarosław Forenc

Klasyfikacja systemów komputerowych. Architektura von Neumanna Architektura harwardzka Zmodyfikowana architektura harwardzka. dr inż.

Podstawy Informatyki Systemy sterowane przepływem argumentów

Część 2. Funkcje logiczne układy kombinacyjne

Wstęp do Techniki Cyfrowej... Algebra Boole a

dr inż. Jarosław Forenc

Automatyka Lab 1 Teoria mnogości i algebra logiki. Akademia Morska w Szczecinie - Wydział Inżynieryjno-Ekonomiczny Transportu

Automatyka Treść wykładów: Literatura. Wstęp. Sygnał analogowy a cyfrowy. Bieżące wiadomości:

dr inż. Jarosław Forenc

Klasyfikacja systemów komputerowych. Architektura von Neumanna. dr inż. Jarosław Forenc

Automatyzacja Ćwicz. 2 Teoria mnogości i algebra logiki Akademia Morska w Szczecinie - Wydział Inżynieryjno-Ekonomiczny Transportu

Wykład nr 1 Techniki Mikroprocesorowe. dr inż. Artur Cichowski

dr inż. Rafał Klaus Zajęcia finansowane z projektu "Rozwój i doskonalenie kształcenia i ich zastosowań w przemyśle" POKL

Podstawy Automatyki. Wykład 13 - Układy bramkowe. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

Arytmetyka liczb binarnych

Programowanie współbieżne i rozproszone

Architektura von Neumanna

Podstawy Automatyki. Wykład 13 - Układy bramkowe. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

Układy logiczne. Wstęp doinformatyki. Funkcje boolowskie (1854) Funkcje boolowskie. Operacje logiczne. Funkcja boolowska (przykład)

dr inż. Jarosław Forenc

0.1. Logika podstawowe pojęcia: zdania i funktory, reguły wnioskowania, zmienne zdaniowe, rachunek zdań.

Wykład 1. Informatyka Stosowana. 3 października Informatyka Stosowana Wykład 1 3 października / 26

Algebra Boole a. Ćwiczenie Sprawdź, czy algebra zbiorów jestrównież algebrą Boole a. Padaj wszystkie elementy takiej realizacji.

Bramki logiczne Podstawowe składniki wszystkich układów logicznych

Tranzystor JFET i MOSFET zas. działania

PODSTAWY PRZETWARZANIA RÓWNOLEGŁEGO INFORMACJI

Elementy logiki. Algebra Boole a. Analiza i synteza układów logicznych

Klasyfikacja systemów komputerowych. Architektura von Neumanna i architektura harwardzka Budowa komputera: dr inż. Jarosław Forenc

3.Przeglądarchitektur

Podstawowe operacje arytmetyczne i logiczne dla liczb binarnych

Architektura komputerów ćwiczenia Bramki logiczne. Układy kombinacyjne. Kanoniczna postać dysjunkcyjna i koniunkcyjna.

Architektura mikroprocesorów TEO 2009/2010

Klasyfikacje systemów komputerowych, modele złożoności algorytmów obliczeniowych

Logika binarna. Prawo łączności mówimy, że operator binarny * na zbiorze S jest łączny gdy (x * y) * z = x * (y * z) dla każdego x, y, z S.

Rys. 2. Symbole dodatkowych bramek logicznych i ich tablice stanów.

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

Literatura. adów w cyfrowych. Projektowanie układ. Technika cyfrowa. Technika cyfrowa. Bramki logiczne i przerzutniki.

Klasyfikacja systemów komputerowych. Architektura harwardzka Zmodyfikowana architektura harwardzka. dr inż. Jarosław Forenc

3.Przeglądarchitektur

Architektura komputerów

Uniwersytet w Białymstoku Wydział Ekonomiczno-Informatyczny w Wilnie SYLLABUS na rok akademicki 2010/2011

Wykład 2. Informatyka Stosowana. 8 października 2018, M. A-B. Informatyka Stosowana Wykład 2 8 października 2018, M. A-B 1 / 41

SWB - Wprowadzenie, funkcje boolowskie i bramki logiczne - wykład 1 asz 1. Plan wykładu

Budowa komputera Komputer computer computare

Wprowadzenie do architektury komputerów. Taksonomie architektur Podstawowe typy architektur komputerowych

Wstęp do Techniki Cyfrowej i Mikroelektroniki

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

Podstawy techniki cyfrowej

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

dr inż. Rafał Klaus Zajęcia finansowane z projektu "Rozwój i doskonalenie kształcenia i ich zastosowań w przemyśle" POKL

Architektura Komputerów

Wstęp do informatyki. System komputerowy. Magistrala systemowa. Architektura komputera. Cezary Bolek

Technika cyfrowa Synteza układów kombinacyjnych

Wykład 1. Informatyka Stosowana. 2 października Informatyka Stosowana Wykład 1 2 października / 33

1. ARCHITEKTURY SYSTEMÓW KOMPUTEROWYCH

Algorytmy dla maszyny PRAM

Lista tematów na kolokwium z wykładu z Techniki Cyfrowej w roku ak. 2013/2014

Architektura komputerów

Systemy wieloprocesorowe i wielokomputerowe

Koszt literału (literal cost) jest określony liczbą wystąpień literału w wyrażeniu boolowskim realizowanym przez układ.

Wykład I. Podstawowe pojęcia. Studia Podyplomowe INFORMATYKA Architektura komputerów

Wykład 1. Informatyka Stosowana. 1 października Informatyka Stosowana Wykład 1 1 października / 26

Elektronika cyfrowa i mikroprocesory. Dr inż. Aleksander Cianciara

Architektura komputera. Cezary Bolek. Uniwersytet Łódzki. Wydział Zarządzania. Katedra Informatyki. System komputerowy

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

Dr inż. Jan Chudzikiewicz Pokój 117/65 Tel Materiały:

Architektura komputerów

1. Wstęp do logiki. Matematyka jest nauką dedukcyjną. Nowe pojęcia definiujemy za pomocą pojęć pierwotnych lub pojęć uprzednio wprowadzonych.

Technika cyfrowa Synteza układów kombinacyjnych (I)

Magistrala systemowa (System Bus)

ID1UAL1 Układy arytmetyczno-logiczne Arithmetic logic systems. Informatyka I stopień ogólnoakademicki stacjonarne

Podstawy Automatyki. Wykład 12 - synteza i minimalizacja funkcji logicznych. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

Podstawy Techniki Mikroprocesorowej wykład 13: MIMD. Dr inż. Jacek Mazurkiewicz Katedra Informatyki Technicznej

Wprowadzenie. Klastry komputerowe. Superkomputery. informatyka +

Klasyfikacja systemów komputerowych. Architektura von Neumanna i architektura harwardzka Budowa komputera: dr inż. Jarosław Forenc

Abstrakcyjny model maszyny przetwarzającej dane To pomysł jak zapisać komputer jako działające urządzenie i tu pojawia się pomysł na maszynę Turinga.

WSTĘP. Budowa bramki NAND TTL, ch-ka przełączania, schemat wewnętrzny, działanie 2

dr inż. Jarosław Forenc

Automatyzacja i robotyzacja procesów produkcyjnych

dr inż. Jarosław Forenc

Architektura komputerów wer. 7

Sterowniki PLC. Elektrotechnika II stopień Ogólno akademicki. przedmiot kierunkowy. Obieralny. Polski. semestr 1

Informatyka I. Typy danych. Operacje arytmetyczne. Konwersje typów. Zmienne. Wczytywanie danych z klawiatury. dr hab. inż. Andrzej Czerepicki

Elementy logiki matematycznej

Architektura komputerów wer. 3

METODY OPISU ALGORYTMÓW KOMPUTEROWYCH

Podstawy Automatyki. Wykład 9 - Podstawy matematyczne automatyki procesów dyskretnych. dr inż. Jakub Możaryn. Instytut Automatyki i Robotyki

Plan wykładu. Architektura systemów komputerowych. Cezary Bolek

Projektowanie. Projektowanie mikroprocesorów

IZ1UAL1 Układy arytmetyczno-logiczne Arithmetic logic systems. Informatyka I stopień ogólnoakademicki niestacjonarne

Jest to zasadniczo powtórka ze szkoły średniej, być może z niektórymi rzeczami nowymi.

Algebra Boole a i jej zastosowania

dr inż. Jarosław Forenc

Minimalizacja funkcji boolowskich - wykład 2

Architektura komputerów

Synteza układów kombinacyjnych

Transkrypt:

Informatyka Politechnika Białostocka - Wydział Elektryczny Elektrotechnika, semestr II, studia stacjonarne I stopnia Rok akademicki 28/29 Wykład nr 5 (6.5.29)

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 2/43 Plan wykładu nr 5 Algebra Boole a operacje w Algebrze Boole a prawa i aksjomaty Algebry Boole a wyraŝenia i funkcje boolowskie minimalizacja funkcji boolowskich Klasyfikacja systemów komputerowych (Flynna) SISD, SIMD, MISD, MIMD

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 3/43 Algebra Boole a Opracowana przez angielskiego matematyka George a Boole a (85-864) Przedstawiona w 854 roku w opracowaniu pt. An Investigation of the Laws of Thought on Which To Found the Mathematical Theories of Logic and Probabilities - Badanie praw myśli, które mogą być podstawą matematycznych teorii logiki i prawdopodobieństwa Praktyczne zastosowanie znalazła dopiero po wielu latach - w 938 roku Claude Shannon (asystent na MIT) zaproponował zastosowanie jej do rozwiązywania problemów projektowania układów przekaźnikowych Metody Shannona zostały następnie uŝyte do analizowania i projektowania elektronicznych układów cyfrowych Alebra Boole a określa zasady wykonywania operacji logicznych na danych, które mogą przyjmować tylko jedną z dwóch wartości logicznych: prawda - true - - jedynka logiczna fałsz - false - - zero logiczne PowyŜszymi danymi mogą być bity, przyjmujące tylko dwie wartości: i

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 4/43 Algebra Boole a Zastosowania: technika cyfrowa, informatyka teoretyczna, matematyka Tak jak w zwykłej algebrze nad liczbami moŝna wykonywać operacje arytmetyczne (+, -, *, /), tak nad danymi w Algebrze Boole a moŝna wykonywać operacje logiczne Występują trzy róŝne operacje logiczne, do zapisu których stosuje się róŝne symbole oraz róŝne nazwy

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 5/43 Operacje w Algebrze Boole a Negacja: operacja jednoargumentowa stosowane nazwy: negacja, zaprzeczenie, dopełnienie logiczne, nie, not, NIE, NOT stosowane oznaczenia: a, ~a,!a, a, a symbol negacji wymawia się jako nie, np. a czytamy nie a wynikiem negacji jest wartość odwrotna: dla argumentu równego daje w wyniku, a dla argumentu równego daje w wyniku tabela operacji:

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 6/43 Operacje w Algebrze Boole a Alternatywa: operacja dwuargumentowa stosowane nazwy: alternatywa, suma logiczna, lub, or, LUB, OR stosowane oznaczenia: a b, a b, a + b, a b, a b operatory powyŝsze wymawia się jako plus albo lub, np. a b czytamy a plus b albo a lub b wynikiem alternatywy jest wartość jeśli przynajmniej jeden z argumentów ma wartość ; jeśli oba argumenty mają wartość, to alternatywa ma teŝ wartość tabela operacji:

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 7/43 Operacje w Algebrze Boole a Koniunkcja: operacja dwuargumentowa stosowane nazwy: koniunkcja, iloczyn logiczny, i, and, I, AND stosowane oznaczenia: a b, a b, a b, a && b, a & b operatory powyŝsze wymawia się jako razy albo i, np. a b czytamy ab lub a razy b albo a i b wynikiem koniunkcji jest wartość jeśli oba argumenty są równe, w pozostałych przypadkach wynik to tabela operacji:

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 8/43 Operacje w Algebrze Boole a RóŜnica symetryczna: operacja dwuargumentowa stosowane nazwy: róŝnica symetryczna, alternatywa wykluczająca, exclusive or, xor, XOR stosowane oznaczenia: a b, a ^ b wynikiem róŝnicy symetrycznej jest jeśli argumenty róŝnią się od siebie, a jeśli są takie same tabela operacji: a b (a b) + (a b) a b (a + b) (a + b)

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 9/43 Prawa i aksjomaty Algebry Boole a Łączność (ang. associativity) a + (b + c) a (b c) (a + b) + c (a b) c Przemienność (ang. commutativity) a + b a b b + a b a Absorpcja (ang. absorption), pochłanianie, prawa pochłaniania a + (a b) a (a + b) a a gdyŝ: a + (a b) a (a + b) a ( + b) a a a a + a b a + a b a

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 /43 Prawa i aksjomaty Algebry Boole a Rozdzielność (ang. distributivity) a + (b c) (a + b) (a + c) a (b + c) (a b) + (a c) - rozdzielność iloczynu względem sumy - rozdzielność sumy względem iloczynu Odwrotność (ang. complement) a + a a a - suma dopełnień - iloczyn dopełnień Idempotentność, prawa tautologii a + a a a a a

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 /43 Prawa i aksjomaty Algebry Boole a Element neutralny a + a a a Element zerowy, dominacja a + a Podwójne przeczenie, podwójna negacja, inwolucja a a

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 2/43 Prawa De Morgana August De Morgan (86-87) - angielski matematyk i logik Negacja sumy jest równa iloczynowi jej zanegowanych składników a + b a b Negacja iloczynu jest równa sumie jego zanegowanych czynników a b a + b Dla n zmiennych x i, i,2,,n prawa De Morgana moŝna zapisać w następującej postaci: x + x 2 + K+ x n x x 2 K x n x + x 2 K x n x + x 2 + K x n

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 3/43 WyraŜenia i funkcje boolowskie UŜywając symboli działań, stałych i oraz zmiennych budujemy wyraŝenia boolowskie, np. ab + ab, ab + ab, (a + b)c KaŜde wyraŝenie w naturalny sposób definiuje funkcję boolowską (logiczną, przełączającą), np. f 3 (a, b) ab + ab, f2(a, b) ab + ab, f (a, b,c) (a + b)c Tę samą funkcję boolowską moŝna przedstawić przy pomocy róŝnych wyraŝeń boolowskich f (a, b) ab + ab ab + ab Dwa wyraŝenia boolowskie nazywane są równowaŝnymi jeśli opisywane przez nie funkcje boolowskie są identyczne

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 4/43 WyraŜenia i funkcje boolowskie Sprawdzenie czy wyraŝenia boolowskie odpowiadają tej samej funkcji boolowskiej moŝe być dokonane poprzez: stworzenie tablicy prawdy (ang. truth table) i porównanie stanów wyjściowych doprowadzenie do postaci kanonicznej i sprawdzenie czy są one takie same Przykład (tablica prawdy): ab + ab a b + ab oba wyraŝenie odpowiadają tej samej funkcji boolowskiej f (a, b) ab + ab ab + ab

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 5/43 Wyra WyraŜenia i funkcje boolowskie enia i funkcje boolowskie Tablica prawdy nazywana jest takŝe tablicą stanów lub tablicą funkcyjną Przykład (tablica prawdy): bc ab b,c) (a, f + a b c a - ab - ab - c - bc - ab+bc - - ab+bc - -

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 6/43 WyraŜenia i funkcje boolowskie Iloczyn elementarny n-zmiennych - iloczyn zmiennych, w którym kaŝdy argument występuje dokładnie raz (w postaci prostej lub zaprzeczonej) WyraŜenie kanoniczne - suma iloczynów elementarnych, dla których wartość funkcji wynosi Przykład sprowadzenia wyraŝenia do postaci kanonicznej: zapisujemy wyraŝenie w postaci sumy iloczynów ( a + b)c a c + bc ( a + b)c iloczyny, które nie są elementarne mnoŝymy przez x i i x i a c + bc a c(b + b) + bc(a + a) wykonujemy mnoŝenie i redukujemy powtarzające się iloczyny a c(b + b) + bc(a + a) a c b + a c b + b c a + b c a abc { + abc + abc + abc { abc 4+ 4abc 24+ 4abc 3 to samo to samo postac kanoniczna

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 7/43 Minimalizacja funkcji boolowskich W technice cyfrowej funkcje boolowskie przedstawia się w jak najprostszej postaci (najmniejszy koszt realizacji) W rozwiązywaniu zadań minimalizacji stosowane są róŝne metody: metoda algebraiczna - zastosowanie praw i aksjomatów algebry Boole a metoda tablic Karnaugha (siatek, map) algorytm minimalizacji Quina-McCluskeya Przykłady (metoda algebraiczna): ab + bc abbc a b + a b a b a b (a + b) (a + b) ab(b + c) (a + b) (a + b) ab(b + c) (a + b) a + (a + b) b abb { + abc abc a{ a + b a + a b + b{ b a b + a b

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 8/43 Klasyfikacja systemów w komputerowych Pierwsza, najbardziej ogólna klasyfikacja architektur komputerowych to tzw. taksonomia Flynna (972): opiera się na liczbie przetwarzanych strumieni rozkazów i strumieni danych strumień rozkazów (Instruction Stream) - jest odpowiednikiem licznika rozkazów, system złoŝony z n procesorów posiada n liczników rozkazów, a więc n strumieni rozkazów strumień danych (Data Stream) - jest zbiorem operandów, np. system rejestrujący temperaturę mierzoną przez n czujników posiada n strumieni danych źródło: Flynn M.J.: Some Computer Organizations and Their Effectiveness, IEEE Transactions on Computers, Vol. C-2, No 9, pp. 948-96, 972.

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 9/43 Taksonomia Flynna (972) SISD (Single Instruction Stream Single Data Stream) klasyczne i powszechnie stosowane komputery sekwencyjne (PC) SIMD (Single Instruction Stream Multiple Data Stream) te same operacje wykonywane są na róŝnych danych SM-SIMD (Shared Memory - pamięć wspólna, współdzielona) - komputery wektorowe DM-SIMD (Distributed Memory - pamięć lokalna, rozproszona) - tablice procesorów MISD (Multiple Instruction Stream Single Data Stream) maszyny wykonujące róŝne operacje na tych samych danych (nie spotykane) MIMD (Multiple Instruction Stream Multiple Data Stream) poszczególne procesory wykonują róŝne operacje na róŝnych danych, stanowiących część tego samego zadania obliczeniowego SM-MIMD - maszyny z pamięcią wspólną (wieloprocesory) DM-MIMD - maszyny z pamięcią lokalną (wielokomputery)

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 2/43 SISD SISD - Single Instruction, Single Data Przetwarzany jest jeden strumień danych przez jeden wykonywany program Maszyny sekwencyjne zbudowane według architektury von Neumanna: architektura polegająca na ścisłym podziale komputera na części: procesor (w ramach którego wydzielona bywa część sterująca oraz część arytmetyczno-logiczna) pamięć (zawierająca dane i sam program) urządzenia wejścia/wyjścia Zawierają jeden procesor i jeden blok pamięci operacyjnej, w której znajduje się program - ciąg instrukcji wykonywanych sekwencyjnie

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 2/43 SIMD SIMD - Single Instruction, Multiple Data Przetwarzanych jest wiele strumieni danych przez jeden wykonywany program Dzielą się na dwie grupy: SM-SIMD (Shared Memory SIMD) - komputery wektorowe DM-SIMD (Distributed Memory SIMD) - tablice procesorów

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 22/43 SIMD - Komputery wektorowe Komputery wektorowe - jeden procesor operujący na tablicy danych Główny składnik to procesor wektorowy, w którym w sposób równoległy wykonywane są ciągi tych samych operacji W momencie rozpoczęcia wykonywania instrukcji poszczególne procesory pobierają dane, a po jej zakończeniu wysyłają wyniki do tej samej globalnej pamięci Schemat blokowy maszyny wektorowej jest przedstawiony na rysunku źródło: A. Karbowski, E. Niewiadomska-Szynkiewicz: Obliczenia równoległe i rozproszone.

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 23/43 SIMD - Komputery wektorowe CDC Cyber 25 (98) Cray- (976) Cray-2 (985) Hitachi S36 (994)

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 24/43 SIMD - Tablice procesorów Maszyny składające się z jednego procesora sterującego i duŝej liczby prostych procesorów, z których kaŝdy ma swoją pamięć lokalną Procesory połączone są tylko ze swoimi bezpośrednimi sąsiadami KaŜdy procesor wykonuje te same instrukcje (wydawane przez procesor sterujący), w tym samym czasie, na swych danych lokalnych Wymiana danych występuje pomiędzy sąsiadującymi procesorami: left, right, up, down (+ front, back dla 3D) Stosowane w latach 7-tych i na początku lat 8-tych źródło: A. Karbowski, E. Niewiadomska-Szynkiewicz: Obliczenia równoległe i rozproszone.

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 25/43 SIMD - Tablice procesorów Illiac IV (976) MasPar MP-/MP /MP-2 (99) Thinking Machines CM-2 (987) Illiac IV (976)

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 26/43 MISD MISD - Multiple Instruction, Single Data Wiele równolegle wykonywanych programów przetwarza jednocześnie jeden wspólny strumień danych Praktycznie nie spotykane

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 27/43 MIMD MIMD - Multiple Instruction, Multiple Data Równolegle wykonywanych jest wiele programów, z których kaŝdy przetwarza własne strumienie danych Najbardziej popularna grupa systemów równoległych Dzielą się na dwie grupy: SM-MIMD (Shared Memory MIMD) - SMP, wieloprocesory DM-SIMD (Distributed Memory SIMD) - MPP, wielokomputery, klastry, gridy

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 28/43 SM-MIMD MIMD - Wieloprocesory Maszyny posiadające niezbyt duŝą liczbę procesorów działających niezaleŝnie, z których kaŝdy ma dostęp do globalnej pamięci DuŜym problemem jest zapewnienie jednakowego czasu dostępu kaŝdego procesora do kaŝdej komórki pamięci Stosowane są róŝne rozwiązania: przełącznice krzyŝowe wspólna magistrala danych

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 29/43 SM-MIMD MIMD - Wieloprocesory Cray YM-P (988) Cray J9 (994) Cray CS64 (993)

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 3/43 SM-MIMD MIMD - Wieloprocesory NEC SX-4 (994) NEC SX-6 (22) NEC SX-5 (995) NEC SX-8 (25)

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 3/43 DM-MIMD MIMD - Wielokomputery Systemy równoległe, w których kaŝdy procesor wyposaŝony jest we własną pamięć operacyjną, niedostępną dla innych procesorów, kaŝdy procesor działa niezaleŝnie i moŝe operować tylko na swojej prywatnej pamięci procesory komunikują się za pomocą sieci połączeniowej wymieniając między sobą komunikaty jeśli stosowana jest bardzo duŝa liczba standardowych procesorów, to mówimy o przetwarzaniu masywnie równoległym - MPP wielokomputery to najpopularniejsza i najbardziej dynamicznie rozwijająca się grupa maszyn równoległych do wielokomputerów zalicza się takŝe klastry

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 32/43 DM-MIMD MIMD - Wielokomputery Cray T3E (995) Thinking Machines CM-5 (99) ncube 2s (993) Meiko CS-2 (993)

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 33/43 DM-MIMD MIMD - Klastry Klaster (ang. cluster): równoległy lub rozproszonego system składającego się z komputerów PC lub stacji roboczych komputery połączone są siecią uŝywany jest jako pojedynczy, zintegrowany zespół obliczeniowy Pojedynczy komputer przyłączony do struktury klastra i wykonujący zadania obliczeniowe nazywany jest węzłem klastra (ang. node)

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 34/43 MIMD - Klastry Miejsce instalacji: Politechnika Białostocka Wydział Elektryczny Katedra Elektrotechniki Teoretycznej i Metrologii Rok instalacji: 24-26 Typ klastra: homogeniczny dedykowany Liczba węzłów: 7 Sieć komputerowa: Gigabit Ethernet

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 35/43 MIMD - Klastry Klastry Beowulf budowane są zazwyczaj ze zwykłych komputerów PC Odin II Beowulf Cluster Layout, University of Chicago, USA

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 36/43 MIMD - Klastry Klastry Beowulf budowane są zazwyczaj ze zwykłych komputerów PC NASA 28-processor Beowulf cluster: A cluster built from 64 ordinary PC's

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 37/43 MIMD - Klastry Early Aspen Systems Beowulf Cluster With RAID

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 38/43 Klasyfikacja systemów w komputerowych - podsumowanie

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 39/43 Koniec wykładu nr 5 Dziękuj kuję za uwagę!

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 4/43 Źródła a (KsiąŜ ąŝki): Biernat J.: Metody i układy arytmetyki komputerowej. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2. Rozdz. 4.. Algebra logiki i funkcje logiczne (str. 63-65) Borowik B.E.: Programowanie równoległe w zastosowaniach. Wydawnictwo MIKOM, Warszawa, 2. Rozdz. 4.2. Klasyfikacja systemów komputerów równoległych (str. 8-2) Kalisz J.: Podstawy elektroniki cyfrowej. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, 22. Rozdz..5. Algebra Boole a (str. 8-2) Rozdz. 4.. Układy kombinacyjne (str. 78-) Kozielski S., Szczerbiński Z.: Komputery równoległe. Architektura, elementy programowania. WNT, Warszawa, 993. Rozdz..4. Klasyfikacja komputerów równoległych (str. 9-24) Lal K., Rak T.: Linux a technologie klastrowe. Wydawnictwo MIKOM, Warszawa, 25. Rozdz. 4.2. Klastry - definicja i klasyfikacje (str. 5-6) Stallings W.: Organizacja i architektura systemu komputerowego. Projektowanie systemu a jego wydajność. WNT, Warszawa, 24. Dodatek A.. Algebra Boole a (str. 694-696)

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 4/43 Źródła a (KsiąŜ ąŝki): Tanenbaum A.S.: Strukturalna organizacja systemów komputerowych. Helion, Gliwice, 26. Rozdz. 3.. Bramki i algebra Boole a (str. 53-63) Rozdz. 8. Architektury komputerów równoległych (str. 587-72) Praca zbiorowa pod redakcją A. Karbowskiego i E. Niewiadomskiej-Szynkiewicz: Obliczenia równoległe i rozproszone. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2. Rozdz. 3. Architektury maszyn równoległych (str. 2-42)

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 42/43 Źródła a (Internet): http://pl.wikipedia.org/wiki/algebra_boole'a - Algebra Boole a http://pl.wikipedia.org/wiki/funkcja_boolowska - Funkcja boolowska http://edu.i-lo.tarnow.pl/inf/alg/2_struct/5.php - Algebra Boole a http://home.agh.edu.pl/~kca/r3_algebra_boolea.doc - Algebra Boole a - Instrukcja do ćwiczenia z przedmiotu Komputery w pracach eksperymentalnych, Opracowanie: dr Małgorzata Jakubowska, Wydział InŜynierii Materiałowej i Ceramiki AGH, Katedra Chemii Analitycznej, Kraków, 22 http://pl.wikipedia.org/wiki/prawa_de_morgana - Prawa De Morgana http://pl.wikipedia.org/wiki/taksonomia_flynna - Taksonomia Flynna ftp://ftp.helion.pl/online/sosko5/sosko5-8.pdf - Rozdz. 8. Architektury komputerów równoległych z ksiąŝki A.S. Tanenbaum: Strukturalna organizacja systemów komputerowych. Helion, Gliwice, 26.

Rok akademicki 28/29, Wykład nr 5 43/43 Źródła a (Internet): http://en.wikipedia.org/wiki/boolean_algebra_(logic) - Boolean algebra (logic) http://en.wikipedia.org/wiki/de_morgan s_laws - De Morgan s laws http://en.wikipedia.org/wiki/flynn s_taxonomy - Flynn s taxonomy http://www.top5.org - TOP5 Supercomputing Sites