OPS Paralelní systémy, seznam pojmů, klasifikace

Rozměr: px
Začít zobrazení ze stránky:

Download "OPS Paralelní systémy, seznam pojmů, klasifikace"

Transkript

1 Moorův zákon (polovina 60. let) : Výpočetní výkon a počet tranzistorů na jeden CPU chip integrovaného obvodu mikroprocesoru se každý jeden až dva roky zdvojnásobí; cena se zmenší na polovinu. Paralelismus Skutečný paralelismus = vytváření souběžnosti = pro každý proces je k dispozici vlastní CPU Pseudoparalelismus Několik procesů se vzájemně dělí o časové kvanta na jednom CPU Operační systém by měl umožnit uživatelům spustit několik programů současně a přepínat mezi nimi. Případně i umožnit, aby tyto programy běžely současně. Moderní počítače v některých ohledech porušují von-neumann schéma počítače. Jsou schopné současně provádět program a vstupní nebo výstupní operace, ale obvykle mají pouze jeden procesor. OS umožní uživateli spustit více programu. Každý program bude umístěn v jiné části paměti. OS přepíná rychle mezi jednotlivými procesy, takže se zdá, že všechny procesy běží současně. Pokud program požádá OS o I/O operaci, kterou není možné ihned dokončit, OS mu odebere procesor a přidělí jej jinému procesu.

2 Pseudoparalelismus - procesy a vlákna Proces je aplikace nebo program, který OS zavedl do operační paměti ( spustil ). OS pro každou spuštěnou aplikaci (tedy pro každý proces) vytváří tzv. virtuální adresní prostor, tedy paměťový prostor, ve kterém se aplikace v paměti nachází. Vlákno je naproti tomu objektem OS (např. Win32), ve kterém běží programový kód. Je to tedy objekt, který skutečně provádí nějakou operaci; je to objekt, ve kterém probíhá strojový kód vzniklý překladem zdrojového kódu některým překladačem. Vlákno je skutečnou pracovní jednotkou. Při každém vytvoření nového procesu (tedy při každém spuštění aplikace) vzniká proces a jeho adresní prostor a vytvoří se vlákno, ze kterého se aplikace opravdu spustí. Toto vlákno se vytvoří zcela automaticky (postará se o to OS) a vývojář pro to nemusí učinit zhola nic. Vlákno se nazývá primární vlákno. Všechny aplikace tedy běží v nějakém vláknu. Primární vlákno může ovšem vytvořit další vlákna a to je již úkol pro nás. Pokud někde uvnitř kódu aplikace napíšeme příkaz pro vytvoření vlákna, dojde k tomu, že primární vlákno naší aplikace vytvoří další vlákno. Naše aplikace (proces) se tedy v tomto okamžiku skládá ze dvou pracovních vláken. Je zřejmé, že nemusíme vytvářet jen jedno další vlákno, ale libovolné množství; stejně tak každé z námi vytvořených vláken může vytvořit další vlákno (vlákna). Všechna vlákna vytvořená v rámci jednoho procesu (v rámci jedné aplikace) využívají tentýž, společný virtuální adresní prostor tohoto procesu! Adresní prostor je definován procesem, nikoliv vláknem proto je možné sdílet data procesu více vlákny.

3 Paralelní systémy Flynnova klasifikace Nejznámější klasifikace paralelních systémů z roku Její nevýhodou je velká hrubost - definuje jen dvě prakticky použitelné kategorie PS. Podle této klasifikace se systémy třídí podle toku instrukcí: Systémy s jedním tokem instrukcí - SI (Single Instruction Stream) Systémy s vícenásobným tokem instrukcí - MI (Multiple Instruction Stream) Analogicky dle toku dat : Systémy s jedním tokem dat - SD (Single Data Stream) Systémy s vícenásobným tokem dat - MD (Multiple Data Stream) Kombinaci jednotlivých systémů dostáváme čtyři kategorie paralelních systémů. SISD Počítač zpracovávající data sériově podle jednoho programu. Příkladem je počítač von Neumannova typu. SIMD Počítač používající větší množství stejných jednotek (procesorů) řízených společným programem. Přitom data zpracovávána jednotlivými procesory jsou různá, takže každý procesor zpracovává jinou hodnotu, ale všechny procesory provádějí současně stejnou instrukci. Jedná se o tzv. vektorové počítače MISD Kategorie počítačů, která vznikla uměle na základě této klasifikace a rozhodně není běžná v praxi. Vyžaduje serii procesorů, které postupně zpracovávají společná data podle vlastních programů. MIMD Multiprocesorový systém, v němž je každý procesor řízen samostatným programem a pracující na samostatných datech.

4 Paralelní systémy Flynnova klasifikace SIMD - Vektorové počítače Vektorové počítače pomáhají urychlit výpočet tím, že dovolují provádět instrukce na řadě (vektoru) hodnot najednou. Vektorové počítače obvykle obsahují jednu řídící a několik výkonných jednotek, přičemž každá výkonná jednotka je schopna zároveň s ostatními provádět stejnou instrukci na "svých" datech. Tím, že procesor nepracuje se skalárními veličinami, ale rovnou s vektory, se ve speciálních aplikacích dosahuje výrazného zrychlení. Tak například součet dvou vektorů B a C se na sekvenčním stroji musí provádět takto: for (int i = 0; i <= n; i++) { A[i] = B[i] + C[i]; }...zatímco vektorový procesor může vykonat uvedený kus kódu jako jedinou vektorovou instrukci: A[0:n] = B[0:n] + C[0:n] Příklady strojů: Cray, NEC SX-4 Za zmínku stojí, že i obyčejná Pentia mají několik vektorových instrukcí. Jsou jimi instrukce MMX (Multimedia Extensions -- Pentium, Pentium II) a SSE (Streaming SIMD Extensions -- Pentium III) určené pro zrychlení práce s multimédii, audio/video a ve 3D oblasti.

5 Paralelní systémy MIMD MIMD - Symetrické multiprocesory Symetrické multiprocesory jsou charakteristické tím, že se skládají z několika (obvykle do desítek) procesorů a hlavně sdílené paměti. Vše je propojeno komunikačním subsystémem (sběrnicí). Každý procesor má svůj vlastní proud instrukcí a dat, někdy mohou mít i trochu své lokální paměti (cache), jednotlivé procesory spolu mohou přes sdílenou paměť komunikovat. Z ostatních zástupců symetrických multiprocesorů zmiňme alespoň SGI Power Challenge. MIMD - Masivně paralelní počítače Masivně paralelní počítače se skládají z relativně samostatných uzlů, kterých může být dohromady propojeno až na tisícovky. Každý uzel má svůj procesor a vlastní paměť; na každém běží jeho vlastní kopie operačního systému. Úlohy běžící na procesech spolu komunikují předáváním zpráv po meziuzlových linkách. Komunikace je tady na rozdíl od symetrických multiprocesorů pomalejší, ale zase je možno využít řádově vyššího počtu procesorů. Příklad: IBM SP MIMD - cluster pracovních stanic, počítačové clustery Tento typ paralelní architektury je občas označován jako distribuovaný systém. V podstatě jde o řadu počítačů propojených sítí (LAN/WAN) tak, aby na nich mohla běžet paralelní úloha (n * PC + síť + software pro komunikaci mezi procesy). Na clusterech pracovních stanic je typické právě to, že jsou často tvořeny obyčejnými ("pomalými") počítači propojenými ultrarychlou sítí (Fast/Giga Ethernet).

Přehled paralelních architektur. Dělení paralelních architektur Flynnova taxonomie Komunikační modely paralelních architektur

Přehled paralelních architektur. Dělení paralelních architektur Flynnova taxonomie Komunikační modely paralelních architektur Přehled paralelních architektur Přehled paralelních architektur Dělení paralelních architektur Flynnova taxonomie Komunikační modely paralelních architektur Přehled I. paralelní počítače se konstruují

Více

Paralelní programování

Paralelní programování Paralelní programování přednáška 5 Michal Krupka 15. března 2011 Michal Krupka (KI UP) Paralelní programování 15. března 2011 1 / 13 Ještě ke kritickým sekcím Použití v praxi obvykle pomocí zámků (locks)

Více

Paralelní systémy. SIMD jeden tok instrukcí + více toků dat jedním programem je zpracováváno více různých souborů dat

Paralelní systémy. SIMD jeden tok instrukcí + více toků dat jedním programem je zpracováváno více různých souborů dat Paralelní systémy Paralelním systémem rozumíme takový systém, který paralelně zpracovává více samostatných úloh nebo zpracování určité úlohy automaticky rozdělí do menších částí a paralelně je zpracovává.

Více

CHARAKTERISTIKA MODERNÍCH PENTIÍ. Flynnova klasifikace paralelních systémů

CHARAKTERISTIKA MODERNÍCH PENTIÍ. Flynnova klasifikace paralelních systémů Úvod: CHARAKTERISTIKA MODERNÍCH PENTIÍ Flynnova klasifikace paralelních systémů Paralelní systémy lze třídit z hlediska počtu toků instrukcí a počtu toků dat: SI systém s jedním tokem instrukcí (Single

Více

Operační systémy. Přednáška 1: Úvod

Operační systémy. Přednáška 1: Úvod Operační systémy Přednáška 1: Úvod 1 Organizace předmětu Přednášky každé úterý 18:00-19:30 v K1 Přednášející Jan Trdlička email: trdlicka@fel.cvut.z kancelář: K324 Cvičení pondělí, úterý, středa Informace

Více

Základy informatiky. 2. Přednáška HW. Lenka Carr Motyčková. February 22, 2011 Základy informatiky 2

Základy informatiky. 2. Přednáška HW. Lenka Carr Motyčková. February 22, 2011 Základy informatiky 2 Základy informatiky 2. Přednáška HW Lenka Carr Motyčková February 22, 2011 Základy informatiky 1 February 22, 2011 Základy informatiky 2 February 22, 2011 Základy informatiky 3 February 22, 2011 Základy

Více

Struktura počítačů z{kladní pojmy

Struktura počítačů z{kladní pojmy Struktura počítačů z{kladní pojmy Cíl kapitoly: Úkolem této kapitoly je rozšíření znalostí o skladbě počítačů a procesorů a umožnit studentům pochopit činnost počítače a procesoru během z{kladních operací

Více

Hardware - komponenty počítačů Von Neumannova koncepce počítače. Von Neumannova koncepce počítače

Hardware - komponenty počítačů Von Neumannova koncepce počítače. Von Neumannova koncepce počítače V roce 1945 vystoupil na přednášce v USA matematik John von Neumann a představil architekturu samočinného univerzálního počítače (von Neumannova koncepce/schéma/architektura). Základy této koncepce se

Více

Sběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC

Sběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC Informační systémy 2 Obsah: Sběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC ROM RAM Paměti typu CACHE IS2-4 1 Dnešní info: Informační systémy 2 03 Informační systémy

Více

Úvod do problematiky návrhu počítačových systémů. INP 2008 FIT VUT v Brně

Úvod do problematiky návrhu počítačových systémů. INP 2008 FIT VUT v Brně Úvod do problematiky návrhu počítačových systémů INP 2008 FIT VUT v Brně Čím se budeme zabývat Budou nás zejména zajímat jednoprocesorové číslicové počítače: Funkce počítače Struktura propojení funkčních

Více

Pohled do nitra mikroprocesoru Josef Horálek

Pohled do nitra mikroprocesoru Josef Horálek Pohled do nitra mikroprocesoru Josef Horálek Z čeho vycházíme = Vycházíme z Von Neumannovy architektury = Celý počítač se tak skládá z pěti koncepčních bloků: = Operační paměť = Programový řadič = Aritmeticko-logická

Více

Úvod SISD. Sekvenční výpočty SIMD MIMD

Úvod SISD. Sekvenční výpočty SIMD MIMD Úvod SISD Single instruction single data stream Sekvenční výpočty MISD 1. Přednáška Historie Multiple instruction single data stream SIMD Single instruction multiple data stream MIMD Multiple instruction

Více

Charakteristika dalších verzí procesorů v PC

Charakteristika dalších verzí procesorů v PC Charakteristika dalších verzí procesorů v PC 1 Cíl přednášky Poukázat na principy tvorby architektur nových verzí personálních počítačů. Prezentovat aktuální pojmy. 2 Úvod Zvyšování výkonu cestou paralelizace

Více

Přednášky o výpočetní technice. Hardware teoreticky. Adam Dominec 2010

Přednášky o výpočetní technice. Hardware teoreticky. Adam Dominec 2010 Přednášky o výpočetní technice Hardware teoreticky Adam Dominec 2010 Rozvržení Historie Procesor Paměť Základní deska přednášky o výpočetní technice Počítací stroje Mechanické počítačky se rozvíjely už

Více

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, 566 01 Vysoké Mýto

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, 566 01 Vysoké Mýto Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, 566 01 Vysoké Mýto Registrační číslo projektu Šablona Autor CZ.1.07/1.5.00/34.0951 III/2 INOVACE A ZKVALITNĚNÍ VÝUKY PROSTŘEDNICTVÍM ICT Mgr. Jana Kubcová Název

Více

Architektura počítačů

Architektura počítačů Architektura počítačů Studijní materiál pro předmět Architektury počítačů Ing. Petr Olivka katedra informatiky FEI VŠB-TU Ostrava email: petr.olivka@vsb.cz Ostrava, 2010 1 1 Architektura počítačů Pojem

Více

Charakteristika dalších verzí procesorů Pentium

Charakteristika dalších verzí procesorů Pentium Charakteristika dalších verzí procesorů Pentium 1 Cíl přednášky Poukázat na principy architektur nových verzí typů Pentií. Prezentovat aktuální pojmy. 2 Úvod Paralelní systémy lze třídit z hlediska počtu

Více

Architektura počítače

Architektura počítače Architektura počítače Výpočetní systém HIERARCHICKÁ STRUKTURA Úroveň aplikačních programů Úroveň obecných funkčních programů Úroveň vyšších programovacích jazyků a prostředí Úroveň základních programovacích

Více

MATURITNÍ OTÁZKY ELEKTROTECHNIKA - POČÍTAČOVÉ SYSTÉMY 2003/2004 TECHNICKÉ VYBAVENÍ POČÍTAČŮ

MATURITNÍ OTÁZKY ELEKTROTECHNIKA - POČÍTAČOVÉ SYSTÉMY 2003/2004 TECHNICKÉ VYBAVENÍ POČÍTAČŮ MATURITNÍ OTÁZKY ELEKTROTECHNIKA - POČÍTAČOVÉ SYSTÉMY 2003/2004 TECHNICKÉ VYBAVENÍ POČÍTAČŮ 1) INFORMACE VE VÝPOČETNÍ TECHNICE 3 2) POČÍTAČOVÉ ARCHITEKTURY, POČÍTAČ JAKO ČÍSLICOVÝ STROJ 3 3) SIGNÁLY 3

Více

Architektura Intel Atom

Architektura Intel Atom Architektura Intel Atom Štěpán Sojka 5. prosince 2008 1 Úvod Hlavní rysem Atomu je podpora platformy x86, která umožňuje spouštět a běžně používat řadu let vyvíjené aplikace, na které jsou uživatelé zvyklí

Více

PŘEDSTAVENÍ GRAFICKÉHO PROCESORU NVIDIA G200

PŘEDSTAVENÍ GRAFICKÉHO PROCESORU NVIDIA G200 PŘEDSTAVENÍ GRAFICKÉHO PROCESORU NVIDIA G200 Bc.Adam Berger Ber 208 Historie a předchůdci G200 V červnu roku 2008 spatřila světlo světa nová grafická karta od společnosti Nvidia. Tato grafická karta opět

Více

Profilová část maturitní zkoušky 2014/2015

Profilová část maturitní zkoušky 2014/2015 Střední průmyslová škola, Přerov, Havlíčkova 2 751 52 Přerov Profilová část maturitní zkoušky 2014/2015 TEMATICKÉ OKRUHY A HODNOTÍCÍ KRITÉRIA Studijní obor: 26-41-M/01 Elektrotechnika Zaměření: technika

Více

Intel 80486 (2) Intel 80486 (1) Intel 80486 (3) Intel 80486 (4) Intel 80486 (6) Intel 80486 (5) Nezřetězené zpracování instrukcí:

Intel 80486 (2) Intel 80486 (1) Intel 80486 (3) Intel 80486 (4) Intel 80486 (6) Intel 80486 (5) Nezřetězené zpracování instrukcí: Intel 80486 (1) Vyroben v roce 1989 Prodáván pod oficiálním názvem 80486DX Plně 32bitový procesor Na svém čipu má integrován: - zmodernizovaný procesor 80386 - numerický koprocesor 80387 - L1 (interní)

Více

Procesor Intel Pentium (1) Procesor Intel Pentium (3) Procesor Intel Pentium Pro (1) Procesor Intel Pentium (2)

Procesor Intel Pentium (1) Procesor Intel Pentium (3) Procesor Intel Pentium Pro (1) Procesor Intel Pentium (2) Procesor Intel Pentium (1) 32-bitová vnitřní architektura s 64-bitovou datovou sběrnicí Superskalární procesor: obsahuje více než jednu (dvě) frontu pro zřetězené zpracování instrukcí (značeny u, v) poskytuje

Více

ZÁKLADY PROGRAMOVÁNÍ. Mgr. Vladislav BEDNÁŘ 2013 1.3 2/14

ZÁKLADY PROGRAMOVÁNÍ. Mgr. Vladislav BEDNÁŘ 2013 1.3 2/14 ZÁKLADY PROGRAMOVÁNÍ Mgr. Vladislav BEDNÁŘ 2013 1.3 2/14 Co je vhodné vědět, než si vybereme programovací jazyk a začneme programovat roboty. 1 / 14 0:40 1.3. Vliv hardware počítače na programování Vliv

Více

Využití paralelních výpočtů v geodézii

Využití paralelních výpočtů v geodézii České vysoké učení technické v Praze Fakulta stavební Katedra mapování a kartografie Využití paralelních výpočtů v geodézii DOKTORSKÁ DISERTAČNÍ PRÁCE Ing. Martin Jeřábek Praha, září 2001 Doktorský studijní

Více

Integrovaná střední škola, Sokolnice 496

Integrovaná střední škola, Sokolnice 496 Integrovaná střední škola, Sokolnice 496 Název projektu: Moderní škola Registrační číslo: CZ.1.07/1.5.00/34.0467 Název klíčové aktivity: III/2 - Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Kód výstupu:

Více

Základní pojmy. Program: Algoritmus zapsaný v programovacím jazyce, který řeší nějaký konkrétní úkol. Jedná se o posloupnost instrukcí.

Základní pojmy. Program: Algoritmus zapsaný v programovacím jazyce, který řeší nějaký konkrétní úkol. Jedná se o posloupnost instrukcí. Základní pojmy IT, číselné soustavy, logické funkce Základní pojmy Počítač: Stroj na zpracování informací Informace: 1. data, která se strojově zpracovávají 2. vše co nám nebo něčemu podává (popř. předává)

Více

4. Úvod do paralelismu, metody paralelizace

4. Úvod do paralelismu, metody paralelizace 4. Úvod do paralelismu, metody paralelizace algoritmů Ing. Michal Bližňák, Ph.D. Ústav informatiky a umělé inteligence Fakulta aplikované informatiky UTB Zĺın Paralelní procesy a programování, Zĺın, 26.

Více

Počítač jako prostředek řízení. Struktura a organizace počítače

Počítač jako prostředek řízení. Struktura a organizace počítače Řídicí počítače - pro řízení technologických procesů. Specielní přídavná zařízení - I/O, přerušovací systém, reálný čas, Č/A a A/Č převodníky a j. s obsluhou - operátorské periferie bez obsluhy - operátorský

Více

Inovace výuky prostřednictvím ICT v SPŠ Zlín, CZ.1.07/1.5.00/34.0333 Vzdělávání v informačních a komunikačních technologií

Inovace výuky prostřednictvím ICT v SPŠ Zlín, CZ.1.07/1.5.00/34.0333 Vzdělávání v informačních a komunikačních technologií VY_32_INOVACE_31_02 Škola Střední průmyslová škola Zlín Název projektu, reg. č. Vzdělávací oblast Vzdělávací obor Tematický okruh Téma Tematická oblast Název Autor Vytvořeno, pro obor, ročník Inovace výuky

Více

Počítač jako elektronické, Číslicové zařízení

Počítač jako elektronické, Číslicové zařízení Počítač jako elektronické, Číslicové Autor: Ing. Jan Nožička SOŠ a SOU Česká Lípa VY_32_INOVACE_1135_Počítač jako elektrornické, číslicové _PWP Název školy: Číslo a název projektu: Číslo a název šablony

Více

Historie počítačů. 0.generace. (prototypy)

Historie počítačů. 0.generace. (prototypy) Historie počítačů Historie počítačů se dělí do tzv. generací, kde každá generace je charakteristická svou konfigurací, rychlostí počítače a základním stavebním prvkem. Generace počítačů: Generace Rok Konfigurace

Více

13. Paralelní architektury SISD, SIMD, MISD, MIMD.

13. Paralelní architektury SISD, SIMD, MISD, MIMD. 13. Paralelní architektury SISD, SIMD, MISD, MIMD. Obsah 13. Paralelní architektury SISD, SIMD, MISD, MIMD.... 1 13.1 Základní koncepce paralelismu... 2 13.2 Rozdělení paralelních systému... 2 13.2.1 Flynnova

Více

VÝUKOVÝ MATERIÁL. 3. ročník učebního oboru Elektrikář Přílohy. bez příloh. Identifikační údaje školy

VÝUKOVÝ MATERIÁL. 3. ročník učebního oboru Elektrikář Přílohy. bez příloh. Identifikační údaje školy VÝUKOVÝ MATERIÁL Identifikační údaje školy Číslo projektu Název projektu Číslo a název šablony Autor Tematická oblast Číslo a název materiálu Anotace Vyšší odborná škola a Střední škola, Varnsdorf, příspěvková

Více

Architektury počítačů a procesorů

Architektury počítačů a procesorů Kapitola 3 Architektury počítačů a procesorů 3.1 Von Neumannova (a harvardská) architektura Von Neumann 1. počítač se skládá z funkčních jednotek - paměť, řadič, aritmetická jednotka, vstupní a výstupní

Více

Univerzita Pardubice Fakulta ekonomicko-správní. Vytvoření podpůrných nástrojů pro výuku předmětu Operační systémy. Michal Bělský

Univerzita Pardubice Fakulta ekonomicko-správní. Vytvoření podpůrných nástrojů pro výuku předmětu Operační systémy. Michal Bělský Univerzita Pardubice Fakulta ekonomicko-správní Vytvoření podpůrných nástrojů pro výuku předmětu Operační systémy Michal Bělský Bakalářská práce 2008 Poděkování Rád bych poděkoval svému vedoucímu práce

Více

Pokročilé architektury počítačů

Pokročilé architektury počítačů Pokročilé architektury počítačů Tutoriál 3 CUDA - GPU Martin Milata Výpočetní model CUDA Organizace kódu Sériově organizovaný kód určený pro CPU Paralelní kód prováděný na GPU Označuje se jako kernel GPU

Více

Logická organizace paměti Josef Horálek

Logická organizace paměti Josef Horálek Logická organizace paměti Josef Horálek Logická organizace paměti = Paměť využívají = uživatelské aplikace = operační systém = bios HW zařízení = uloženy adresy I/O zařízení atd. = Logická organizace paměti

Více

PB002 Základy informačních technologií

PB002 Základy informačních technologií Počítačové systémy 21. září 2015 Základní informace 1 Přednášky nejsou povinné 2 Poku účast klesne pod pět studentů, přednáška se nekoná 3 Slidy z přednášky budou vystaveny 4 Zkouška bude pouze písemná

Více

Profilová část maturitní zkoušky 2015/2016

Profilová část maturitní zkoušky 2015/2016 Střední průmyslová škola, Přerov, Havlíčkova 2 751 52 Přerov Profilová část maturitní zkoušky 2015/2016 TEMATICKÉ OKRUHY A HODNOTÍCÍ KRITÉRIA Studijní obor: 26-41-M/01 Elektrotechnika Zaměření: technika

Více

Obecné výpočty na GPU v jazyce CUDA. Jiří Filipovič

Obecné výpočty na GPU v jazyce CUDA. Jiří Filipovič Obecné výpočty na GPU v jazyce CUDA Jiří Filipovič Obsah přednášky motivace architektura GPU CUDA programovací model jaké algoritmy urychlovat na GPU? optimalizace Motivace Moorův zákon stále platí pro

Více

IB109 Návrh a implementace paralelních systémů. Organizace kurzu a úvod. Jiří Barnat

IB109 Návrh a implementace paralelních systémů. Organizace kurzu a úvod. Jiří Barnat IB109 Návrh a implementace paralelních systémů Organizace kurzu a úvod Jiří Barnat Sekce IB109 Návrh a implementace paralelních systémů: Organizace kurzu a úvod str. 2/32 Organizace kurzu Organizace kurzu

Více

IB109 Návrh a implementace paralelních systémů. Organizace kurzu a úvod. RNDr. Jiří Barnat, Ph.D.

IB109 Návrh a implementace paralelních systémů. Organizace kurzu a úvod. RNDr. Jiří Barnat, Ph.D. IB109 Návrh a implementace paralelních systémů Organizace kurzu a úvod RNDr. Jiří Barnat, Ph.D. Sekce B109 Návrh a implementace paralelních systémů: Organizace kurzu a úvod str. 2/25 Organizace kurzu Organizace

Více

PRINCIPY POČÍTAČŮ Metodický list číslo 1

PRINCIPY POČÍTAČŮ Metodický list číslo 1 Metodický list číslo 1 Téma č.1: Historie, vývoj počítačů, architektura počítače. historický přehled, předpoklady pro vývin a rozvoj počítačů nejvýznamnější osoby, vynálezy a stroje von Neumannova architektura

Více

Práce v textovém editoru

Práce v textovém editoru Práce v textovém editoru 0) Otevřete NOTEPAD a okopírujte celý tento článek do NOTEPADu. [Můžete použít zkratky Ctrl-A (označit vše) Ctrl+C(kopírovat), Ctrl+V (vložit)] 1) Najděte v tomto textu slovo "myš"

Více

PRINCIPY POČÍTAČŮ. Schopnost logického uvažování a rešeršní práce v prostředí Internetu.

PRINCIPY POČÍTAČŮ. Schopnost logického uvažování a rešeršní práce v prostředí Internetu. Metodický list číslo 1 3. Paměti, mikroprocesory, mikrokontroléry Schopnost logického uvažování a rešeršní práce v prostředí u. 1. Téma: Historie, architektura počítače historický přehled, předpoklady

Více

Pro úlohy digitálního zpracování obrazu je příznačný velký objem dat. Doposud ani rychlé počítače s konvenční sériovou architekturou nejsou schopny

Pro úlohy digitálního zpracování obrazu je příznačný velký objem dat. Doposud ani rychlé počítače s konvenční sériovou architekturou nejsou schopny Obrazová matice Pro úlohy digitálního zpracování obrazu je příznačný velký objem dat. Doposud ani rychlé počítače s konvenční sériovou architekturou nejsou schopny vykonat instrukce v čase, který odpovídá

Více

INFORMAČNÍ A KOMUNIKAČNÍ TECHNOLOGIE

INFORMAČNÍ A KOMUNIKAČNÍ TECHNOLOGIE Název školy: Střední odborná škola stavební Karlovy Vary Sabinovo náměstí 16, 360 09 Karlovy Vary Autor: Ing. Hana Šmídová Název materiálu: VY_32_INOVACE_13_HARDWARE_S1 Číslo projektu: CZ 1.07/1.5.00/34.1077

Více

Paralelní architektury - úvod

Paralelní architektury - úvod Paralelní architektury - úvod Úvod do paralelních architektur Příklady paralelních architektur Processor arrays Multiprocesory Multiprocesory se sdílenou pamětí Multiprocesory s distribuovanou pamětí Multipočítače

Více

Sběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC

Sběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC Informatika 2 Technické prostředky počítačové techniky - 2 Přednáší: doc. Ing. Jan Skrbek, Dr. - KIN Přednášky: středa 14 20 15 55 Spojení: e-mail: jan.skrbek@tul.cz 16 10 17 45 tel.: 48 535 2442 Obsah:

Více

Procesy a vlákna (Processes and Threads)

Procesy a vlákna (Processes and Threads) ÚVOD DO OPERAČNÍCH SYSTÉMŮ Ver.1.00 Procesy a vlákna (Processes and Threads) Správa procesů a vláken České vysoké učení technické Fakulta elektrotechnická 2012 Použitá literatura [1] Stallings, W.: Operating

Více

Roman Výtisk, VYT027

Roman Výtisk, VYT027 Roman Výtisk, VYT027 Ohlédnutí za architekturou AMD K8 Představení architektury procesoru AMD K10 Přínos Struktura cache IMC, HyperTransport sběrnice Použitá literatura Ohlášení x86-64 architektury 5.

Více

Využití ICT pro rozvoj klíčových kompetencí CZ.1.07/1.5.00/

Využití ICT pro rozvoj klíčových kompetencí CZ.1.07/1.5.00/ Střední odborná škola elektrotechnická, Centrum odborné přípravy Zvolenovská 537, Hluboká nad Vltavou Využití ICT pro rozvoj klíčových kompetencí CZ.1.07/1.5.00/34.0448 CZ.1.07/1.5.00/34.0448 1 Číslo projektu

Více

Vstupně - výstupní moduly

Vstupně - výstupní moduly Vstupně - výstupní moduly Přídavná zařízení sloužící ke vstupu a výstupu dat bo k uchovávání a archivaci dat Nejsou připojována ke sběrnici přímo, ale prostřednictvím vstupně-výstupních modulů ( ů ). Hlavní

Více

VÝUKOVÝ MATERIÁL. 3. ročník učebního oboru Elektrikář Přílohy. bez příloh. Identifikační údaje školy

VÝUKOVÝ MATERIÁL. 3. ročník učebního oboru Elektrikář Přílohy. bez příloh. Identifikační údaje školy VÝUKOVÝ MATERIÁL Identifikační údaje školy Číslo projektu Název projektu Číslo a název šablony Autor Tematická oblast Číslo a název materiálu Anotace Vyšší odborná škola a Střední škola, Varnsdorf, příspěvková

Více

SUPERPOČÍTAČE DANIEL LANGR ČVUT FIT / VZLÚ

SUPERPOČÍTAČE DANIEL LANGR ČVUT FIT / VZLÚ SUPERPOČÍTAČE DANIEL LANGR ČVUT FIT / VZLÚ TITAN / HOPPER / NOTEBOOK TITAN HOPPER NOTEBOOK Počet CPU jader 299 008 153 216 2 Operační paměť [GB] 598 016 217 000 8 Počet GPU (CUDA) jader 50 233 344 0 8

Více

Princip funkce počítače

Princip funkce počítače Princip funkce počítače Princip funkce počítače prvotní úlohou počítačů bylo zrychlit provádění matematických výpočtů první počítače kopírovaly obvyklý postup manuálního provádění výpočtů pokyny pro zpracování

Více

Architektury paralelních počítačů I.

Architektury paralelních počítačů I. Architektury paralelních počítačů I. Úvod, Koherence a konzistence u SMP Ing. Miloš Bečvář s použitím slajdů Prof. Ing. Pavla Tvrdíka, CSc. Osnova přednášky Typy paralelismu a jejich využití v arch. poč.

Více

Operační systémy. Jednoduché stránkování. Virtuální paměť. Příklad: jednoduché stránkování. Virtuální paměť se stránkování. Memory Management Unit

Operační systémy. Jednoduché stránkování. Virtuální paměť. Příklad: jednoduché stránkování. Virtuální paměť se stránkování. Memory Management Unit Jednoduché stránkování Operační systémy Přednáška 8: Správa paměti II Hlavní paměť rozdělená na malé úseky stejné velikosti (např. 4kB) nazývané rámce (frames). Program rozdělen na malé úseky stejné velikosti

Více

PB002 Základy informačních technologií

PB002 Základy informačních technologií Operační systémy 25. září 2012 Struktura přednašky 1 Číselné soustavy 2 Reprezentace čísel 3 Operační systémy historie 4 OS - základní složky 5 Procesy Číselné soustavy 1 Dle základu: dvojková, osmičková,

Více

Historie výpočetní techniky. Autor: Ing. Jan Nožička SOŠ a SOU Česká Lípa VY_32_INOVACE_1121_Histrorie výpočetní techniky_pwp

Historie výpočetní techniky. Autor: Ing. Jan Nožička SOŠ a SOU Česká Lípa VY_32_INOVACE_1121_Histrorie výpočetní techniky_pwp Historie výpočetní techniky Autor: Ing. Jan Nožička SOŠ a SOU Česká Lípa VY_32_INOVACE_1121_Histrorie výpočetní techniky_pwp Název školy: Číslo a název projektu: Číslo a název šablony klíčové aktivity:

Více

Disková pole (RAID) 1

Disková pole (RAID) 1 Disková pole (RAID) 1 Architektury RAID Důvod zavedení RAID: reakce na zvyšující se rychlost procesoru. Pozice diskové paměti v klasickém personálním počítači vyhovuje pro aplikace s jedním uživatelem.

Více

Z{kladní struktura počítače

Z{kladní struktura počítače Z{kladní struktura počítače Cílem této kapitoly je sezn{mit se s různými strukturami počítače, které využív{ výpočetní technika v současnosti. Klíčové pojmy: Von Neumannova struktura počítače, Harvardská

Více

Systém adresace paměti

Systém adresace paměti Systém adresace paměti Základní pojmy Adresa fyzická - adresa, která je přenesena na adresní sběrnici a fyzicky adresuje hlavní paměť logická - adresa, kterou má k dispozici proces k adresaci přiděleného

Více

Distribuovaný systém je takový systém propojení množiny nezávislých počítačů, který poskytuje uživateli dojem jednotného systému.

Distribuovaný systém je takový systém propojení množiny nezávislých počítačů, který poskytuje uživateli dojem jednotného systému. 1. B4. Počítačové sítě a decentralizované systémy Jakub MÍŠA (2006) Decentralizace a distribuovanost v architekturách počítačových sítí. Centralizovaná a distribuovaná správa prostředků, bezpečnostní politika

Více

Blue Gene 24. 11. 2009. Vysoká škola báňská-technická univerzita Ostrava. Blue Gene. Karel Chrastina. Úvod. Blue Gene L. Blue Gene P.

Blue Gene 24. 11. 2009. Vysoká škola báňská-technická univerzita Ostrava. Blue Gene. Karel Chrastina. Úvod. Blue Gene L. Blue Gene P. Blue Gene Vysoká škola báňská-technická univerzita Ostrava 24. 11. 2009 Obsah prezentace 1 2 3 4 5 Trocha pojmů a historie FLOPS FLoating point Operations Per Second. Někdy se zapisuje jako flop, flop/s.

Více

Xbox 360 Cpu = IBM Xenon

Xbox 360 Cpu = IBM Xenon Xbox 360 Cpu = IBM Xenon VŠB TUO Ostrava 7.11.2008 Zdeněk Dubnický Architektura procesoru IBM Xenon a její přínosy -architektura -CPU -FSB -testování a ladění IBM Xenon Vývoj tohoto procesoru začal v roce

Více

ZČU/FAV/KIV/PPR 1 Architektury paralelních počítačů, modely dekompozice výpočtu, interakce a výkonnost

ZČU/FAV/KIV/PPR 1 Architektury paralelních počítačů, modely dekompozice výpočtu, interakce a výkonnost Základní pojmy Program, programový kód o statický popis výpočetního postupu, tj. co bude počítač provádět o nemá stav Assembler o Překladač do strojového kódu cílového procesoru o I když formálně nesprávně,

Více

Představení procesorů od firmy Tilera a jejich architektura

Představení procesorů od firmy Tilera a jejich architektura VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A INFORMATIKY REFERÁT Z PŘEDMĚTU POKROČILÉ ARCHITEKTURY POČÍTAČŮ Představení procesorů od firmy Tilera a jejich architektura Školní

Více

Jak do počítače. aneb. Co je vlastně uvnitř

Jak do počítače. aneb. Co je vlastně uvnitř Jak do počítače aneb Co je vlastně uvnitř Po odkrytí svrchních desek uvidíme... Von Neumannovo schéma Řadič ALU Vstupně/výstupní zař. Operační paměť Počítač je zařízení, které vstupní údaje transformuje

Více

Architektura procesorů PC shrnutí pojmů

Architektura procesorů PC shrnutí pojmů Architektura procesorů PC shrnutí pojmů 1 Co je to superskalární architektura? Minimálně dvě fronty instrukcí. Provádění instrukcí je možné iniciovat současně, instrukce se pak provádějí paralelně. Realizovatelné

Více

2.8 Procesory. Střední průmyslová škola strojnická Vsetín. Ing. Martin Baričák. Název šablony Název DUMu. Předmět Druh učebního materiálu

2.8 Procesory. Střední průmyslová škola strojnická Vsetín. Ing. Martin Baričák. Název šablony Název DUMu. Předmět Druh učebního materiálu Název školy Číslo projektu Autor Název šablony Název DUMu Tematická oblast Předmět Druh učebního materiálu Anotace Vybavení, pomůcky Ověřeno ve výuce dne, třída Střední průmyslová škola strojnická Vsetín

Více

Využití ICT pro rozvoj klíčových kompetencí CZ.1.07/1.5.00/

Využití ICT pro rozvoj klíčových kompetencí CZ.1.07/1.5.00/ Střední odborná škola elektrotechnická, Centrum odborné přípravy Zvolenovská 537, Hluboká nad Vltavou Využití ICT pro rozvoj klíčových kompetencí CZ.1.07/1.5.00/34.0448 CZ.1.07/1.5.00/34.0448 1 Číslo projektu

Více

Pokročilé architektury počítačů

Pokročilé architektury počítačů Pokročilé architektury počítačů Tutoriál 2 Virtualizace a její dopady Martin Milata Obsah Virtualizace Jak virtualizace funguje Typy HW podpora virtualizace Dopady virtualizace Jak virtualizace funguje?

Více

Výkonnost mikroprocesoru ovlivňují nejvíce dvě hlediska - architektura mikroprocesoru a tzv. taktovací frekvence procesoru.

Výkonnost mikroprocesoru ovlivňují nejvíce dvě hlediska - architektura mikroprocesoru a tzv. taktovací frekvence procesoru. Úvod Mikroprocesor Mikroprocesor je srdcem počítače. Provádí veškeré výpočty a operace. Je to složitý integrovaný obvod, uložený do vhodného pouzdra. Dnešní mikroprocesory vyžadují pro spolehlivou činnost

Více

Principy počítačů. Optimalizace. Martin Urza

Principy počítačů. Optimalizace. Martin Urza Principy počítačů Optimalizace Martin Urza Opakování z minulé přednášky Z minulé přednášky by mělo být jasné, jak přibližně v hrubých obrysech funguje podle von Neumannovy architektury paměť, procesor,

Více

Paměti. Paměť je zařízení, které slouží k ukládání programů a dat, s nimiž počítač pracuje

Paměti. Paměť je zařízení, které slouží k ukládání programů a dat, s nimiž počítač pracuje Paměti Paměť je zařízení, které slouží k ukládání programů a dat, s nimiž počítač pracuje Paměti počítače lze rozdělit do tří základních skupin: registry paměťová místa na čipu procesoru jsou používány

Více

3. Počítačové systémy

3. Počítačové systémy 3. Počítačové systémy 3.1. Spolupráce s počítačem a řešení úloh 1. přímý přístup uživatele - neekonomické. Interakce při odlaďování programů (spusť., zastav.,krok, diagnostika) 2. dávkové zpracování (batch

Více

Osobní počítač. Zpracoval: ict Aktualizace: 10. 11. 2011

Osobní počítač. Zpracoval: ict Aktualizace: 10. 11. 2011 Osobní počítač Zpracoval: ict Aktualizace: 10. 11. 2011 Charakteristika PC Osobní počítač (personal computer - PC) je nástroj člověka pro zpracovávání informací Vyznačuje se schopností samostatně pracovat

Více

Sekvenční logické obvody

Sekvenční logické obvody Název a adresa školy: Střední škola průmyslová a umělecká, Opava, příspěvková organizace, Praskova 399/8, Opava, 746 01 Název operačního programu: OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost, oblast podpory

Více

ARCHITEKTURA PROCESORŮ

ARCHITEKTURA PROCESORŮ ARCHITEKTURA PROCESORŮ Základními jednotkami, které tvoří vnitřní strukturu procesorů, jsou: řadič, který má za úkol číst operandy (data, čísla) a instrukce z operační paměti, dekódovat je a na základě

Více

Cache paměť - mezipaměť

Cache paměť - mezipaměť Cache paměť - mezipaměť 10.přednáška Urychlení přenosu mezi procesorem a hlavní pamětí Hlavní paměť procesoru je typu DRAM a je pomalá. Proto se mezi pomalou hlavní paměť a procesor vkládá menší, ale rychlá

Více

Profilová část maturitní zkoušky 2013/2014

Profilová část maturitní zkoušky 2013/2014 Střední průmyslová škola, Přerov, Havlíčkova 2 751 52 Přerov Profilová část maturitní zkoušky 2013/2014 TEMATICKÉ OKRUHY A HODNOTÍCÍ KRITÉRIA Studijní obor: 78-42-M/01 Technické lyceum Předmět: TECHNIKA

Více

Cell broadband engine architecture

Cell broadband engine architecture Cell broadband engine architecture Semestrální práce z předmětu 31SCS Martin Černý Abstrakt Specifikace procesoru ukazují při zachování nízké pořizovací ceny na velké výpočetní kapacity. Procesor kombinuje

Více

Sběrnicová architektura POT POT. Jednotlivé subsystémy počítače jsou propojeny sběrnicí, po které se přenáší data oběma směry.

Sběrnicová architektura POT POT. Jednotlivé subsystémy počítače jsou propojeny sběrnicí, po které se přenáší data oběma směry. Systémov mová sběrnice 1 Sběrnicová architektura Jednotlivé subsystémy počítače jsou propojeny sběrnicí, po které se přenáší data oběma směry. Single master jeden procesor na sběrnici, Multi master více

Více

PRINCIPY OPERAČNÍCH SYSTÉMŮ

PRINCIPY OPERAČNÍCH SYSTÉMŮ Metodický list č. 1 Název tématického celku: Přehled operačních systémů a jejich funkcí Základním cílem tohoto tematického celku je seznámení se s předmětem (vědním oborem) Operační systémy (OS) a se základními

Více

Mikrokontroléry. Doplňující text pro POS K. D. 2001

Mikrokontroléry. Doplňující text pro POS K. D. 2001 Mikrokontroléry Doplňující text pro POS K. D. 2001 Úvod Mikrokontroléry, jinak též označované jako jednočipové mikropočítače, obsahují v jediném pouzdře všechny podstatné části mikropočítače: Řadič a aritmetickou

Více

Disková pole (RAID) 1

Disková pole (RAID) 1 Disková pole (RAID) 1 Architektury RAID Základní myšlenka: snaha o zpracování dat paralelně. Pozice diskové paměti v klasickém personálním počítači vyhovuje pro aplikace s jedním uživatelem. Řešení: data

Více

Jan Nekvapil ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta elektrotechnická

Jan Nekvapil ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta elektrotechnická Jan Nekvapil jan.nekvapil@tiscali.cz ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta elektrotechnická Motivace MMX, EMMX, MMX+ 3DNow!, 3DNow!+ SSE SSE2 SSE3 SSSE3 SSE4.2 Závěr 2 Efektivní práce s vektory

Více

Martin Lísal. Úvod do MPI

Martin Lísal. Úvod do MPI Martin Lísal září 2003 PARALELNÍ POČÍTÁNÍ Úvod do MPI 1 1 Co je to paralelní počítání? Paralelní počítání je počítání na paralelních počítačích či jinak řečeno využití více než jednoho procesoru při výpočtu

Více

VÝUKOVÝ MATERIÁL. 3. ročník učebního oboru Elektrikář Přílohy. bez příloh. Identifikační údaje školy

VÝUKOVÝ MATERIÁL. 3. ročník učebního oboru Elektrikář Přílohy. bez příloh. Identifikační údaje školy VÝUKOVÝ MATERIÁL Identifikační údaje školy Číslo projektu Název projektu Číslo a název šablony Autor Tematická oblast Číslo a název materiálu Anotace Vyšší odborná škola a Střední škola, Varnsdorf, příspěvková

Více

Management procesu I Mgr. Josef Horálek

Management procesu I Mgr. Josef Horálek Management procesu I Mgr. Josef Horálek Procesy = Starší počítače umožňovaly spouštět pouze jeden program. Tento program plně využíval OS i všechny systémové zdroje. Současné počítače umožňují běh více

Více

VÝUKOVÝ MATERIÁL. 3. ročník učebního oboru Elektrikář Přílohy. bez příloh. Identifikační údaje školy

VÝUKOVÝ MATERIÁL. 3. ročník učebního oboru Elektrikář Přílohy. bez příloh. Identifikační údaje školy VÝUKOVÝ MATERIÁL Identifikační údaje školy Číslo projektu Název projektu Číslo a název šablony Autor Tematická oblast Číslo a název materiálu Anotace Vyšší odborná škola a Střední škola, Varnsdorf, příspěvková

Více

Paralelní programování

Paralelní programování Paralelní programování přednášky Jan Outrata únor duben 2011 Jan Outrata (KI UP) Paralelní programování únor duben 2011 1 / 11 Literatura Ben-Ari M.: Principles of concurrent and distributed programming.

Více

architektura mostů severní / jižní most (angl. north / south bridge) 1. Čipové sady s architekturou severního / jižního mostu

architektura mostů severní / jižní most (angl. north / south bridge) 1. Čipové sady s architekturou severního / jižního mostu Čipová sada Čipová sada (chipset) je hlavní logický integrovaný obvod základní desky. Jeho úkolem je řídit komunikaci mezi procesorem a ostatními zařízeními a obvody. V obvodech čipové sady jsou integrovány

Více

Pokročilé architektury počítačů

Pokročilé architektury počítačů Pokročilé architektury počítačů Přednáška 8 Multiprocesory vláknový paralelismus Martin Milata Obsah Paralelní architektury MIMD model Multi-jádrové a multi-vláknové procesory Klasterové řešení Sdílení

Více

Informatika teorie. Vladimír Hradecký

Informatika teorie. Vladimír Hradecký Informatika teorie Vladimír Hradecký Z historie vývoje počítačů První počítač v podobě elektrického stroje v době 2.sv. války název ENIAC v USA elektronky velikost několik místností Vývoj počítačů elektronky

Více

Technické prostředky počítačové techniky

Technické prostředky počítačové techniky Počítač - stroj, který podle předem připravených instrukcí zpracovává data Základní části: centrální procesorová jednotka (schopná řídit se posloupností instrukcí a ovládat další části počítače) zařízení

Více

Principy operačních systémů. Lekce 1: Úvod

Principy operačních systémů. Lekce 1: Úvod Principy operačních systémů Lekce 1: Úvod Sylabus Lekce 1: Úvod 2 Literatura Lekce 1: Úvod 3 Operační systém Základní programové vybavení počítače, které se zavádí do počítače při jeho startu a zůstává

Více