Architektury paralelních počítačů II.

Rozměr: px
Začít zobrazení ze stránky:

Download "Architektury paralelních počítačů II."

Transkript

1 Architektury paralelních počítačů II. Sekvenční konzistence paměti Implementace synchronizačních událostí Ing. Miloš Bečvář s použitím slajdů Prof. Ing. Pavla Tvrdíka, CSc.

2 Osnova přednášky Opakování definice paměťové koherence Model sekvenční konzistence paměti Typy synchronizačních událostí Způsoby implementace zámků Atomické instrukce RMW Instrukční pár LL & SC Implementace bariéry

3 Problém koherence skrytých pamětí - přesněji Definice: Řekneme že multiprocesorový paměťový systém je koherentní jestliže výsledek jakéhokoli provádění programu je takový, že pro každé paměťové místo je možné sestavit myšlené sériové pořadí čtení a zápisů k tomuto paměťovému místu a platí 1. Paměťové operace k danému paměťovému místu pro každý proces jsou provedeny v pořadí, ve kterém byly spuštěny tímto procesem. 2. Hodnoty vracené každou operací čtení jsou hodnotami naposledy provedené operace zápis do daného paměťového místa vzhledem k sériovému pořadí.

4 Stačí koherence k rozumnému chování sdilené paměti? Proměnná f indikuje, že proměnná x byla změněna. Očekáváme, že print(x) vytiskne 1. Paměťová koherence ovšem nijak nespecifikuje v jakém pořadí jednotlivé procesy P1 a P2 spouštějí své paměťové operace (read, write) a nijak nespecifikuje v jakém pořadí uvidí P2 zápisy do x a f. Koherence pouze zajistí, že P2 se nakonec dozví nové hodnoty x a f, ale nijak nespecifikuje v jakém pořadí tyto nové hodnoty obdrží. Proto ani na počítači s koherentním paměťovým systémem není vyloučeno, že P2 vytiskne starou hodnotu x (tj. 0).

5 Co by se mohlo stát i při koherentní paměti? P1 na procesoru 1 P2 na procesoru 2 WRITE (X, 1) L1: READ R1, (F) WRITE (F,1) BEQZ R1, L1 READ R2, (X) print R2 Na procesoru s prováděním instrukcí mimo programové pořadí může být provedeno READ R2, (X) dříve než skončí READ R1, (F) a skok je vyhodnocen: 1. P2 spustí READ R1, (F) a nenajde F v cache, vydá požadavek na čtení z paměti, ale nejprve musí získat sběrnici. 2. P2 využije času a spustí spekulativně READ R2, (X) za předpovězeným skokem BEQZ. Hodnota X=0 je nalezena v cache a je předána do R2. 3. Procesor P1 získá sběrnici a provede BusWr(X,1), hodnota X je v cache u procesoru 1 zneplatněna v souladu s koherenčním protokolem. 4. Procesor P1 získá sběrnici a provede BusWr(F,1). 5. Procesor P2 získá sběrnici a provede BusRd(F). Do R1 získá novou hodnotu F=1 což potvrdí, že předpověď BEQZ byla správná a spekulace úspěšná. 6. P2 vytiskne starou hodnotu X uloženou do R2.

6 Model sekvenční konzistence

7 Implementace Sekvenční Konzistence (SC) Konzistence oproti koherenci specifikuje v jakém pořadí jednotlivé procesy spouštějí své paměťové operace (či v jak se toto pořadí jeví ostatním procesorům) Dále specifikuje, že všechny paměťové operace lze sestavit do myšleného sekvenčního pořadí. Koherence požaduje možnost sestavení myšleného sekvenčního pořadí pouze vůči jednotlivým paměťovým místům (nikoli mezi přístupy do různých paměťových míst). Je možné implementovat cache koherenční počítač s jiným než sekvenčním konzistenčním modelem.

8 Postačující podmínky pro zajištění SC

9 SC vs optimalizace výkonu Zajištění SC není jen problém HW neboť programátor očekává zachování programového po adí popsaného ve zdrojovém programu ve vyšším programovacím jazyce. Prakticky všechny vyšší p.j. mají definován slabší model konzistence a programátor musí striktnější podmínky na paměťové operace vynutit např. použitím deklarace proměnné jako volatile. Různé procesory implementují buď sekvenční konzistenci nebo některý ze slabších konzistenčních modelů.

10 Sběrnicově založené SMP a koherence a konzistence Sběrnice zajišťuje serializaci paměťových operací, propagaci výsledků a za určitých podmínek i atomicitu paměťových operací (záleží na protokolu sb.). Myšlené pořadí operací požadované v definicích koherence a konzistence je pořadím těchto operací na sběrnici.

11 WTWNA a problém koherence a konzistence Tento důkaz ještě obsahuje skrytý předpoklad, že Read a Write jsou jednotlivými procesory spouštěny v programovém pořadí a procesor čeká na dokončení Write!

12

13

14 Dijkstra, 1965

15

16

17

18

19

20 Zámek pomocí Test & Set simulace na MESI Lock (a L ) UnLock (a L ) P3 unlocked a L P 1 P 2 P 3 P 4 a L :? I a L :? I a L : 0 M a L :? I P3: BusUpgrd a L : 1

21 Zámek pomocí Test & Set simulace na MESI Lock (a L ) UnLock (a L ) P1 is trying to lock a L P 1 P 2 P 3 P 4 a L : 0 S a L :? I a L : 0 S a L :? I P1: BusRd a L : 0

22 Zámek pomocí Test & Set simulace na MESI Lock (a L ) UnLock (a L ) P1 is trying to lock a L,, it succeeds P 1 P 2 P 3 P 4 a L : 1 M a L :? I a L : 0 I a L :? I P1: BusUpgrd a L : 0

23 Zámek pomocí Test & Set simulace na MESI Lock (a L ) UnLock (a L ) P2 is trying to lock a L, P 1 P 2 P 3 P 4 a L : 1 S a L : 1 S a L : 0 I a L :? I P2: BusRd a L : 1

24 Zámek pomocí Test & Set simulace na MESI Lock (a L ) UnLock (a L ) P2 is trying to lock a L, unsuccessfully P 1 P 2 P 3 P 4 a L : 1 I a L : 1 M a L : 0 I a L :? I P2: BusUpgrd a L : 1

25 Zámek pomocí Test & Set simulace na MESI Lock (a L ) UnLock (a L ) P4 is trying to lock a L, P 1 P 2 P 3 P 4 a L : 1 I a L : 1 S a L : 0 I a L : 1 S P4: BusRd a L : 1

26 Zámek pomocí Test & Set simulace na MESI Lock (a L ) UnLock (a L ) P4 is trying to lock a L, P 1 P 2 P 3 P 4 a L : 1 I a L : 1 I a L : 0 I a L : 1 M P4: BusUpgrd a L : 1

27

28

29

30

31

32 Zámek pomocí LL & SC simulace na MESI Lock (a L ) UnLock (a L ) P3 unlocked a L P 1 P 2 P 3 P 4 a L :? I a L :? I a L : 0 M a L :? I P3: BusUpgrd a L : 1

33 Zámek pomocí LL & SC simulace na MESI Lock (a L ) UnLock (a L ) P1 executes LL P 1 P 2 P 3 P 4 a L : 0 S a L :? I a L : 0 S a L :? I P1: BusRd a L : 0

34 Zámek pomocí LL & SC simulace na MESI Lock (a L ) UnLock (a L ) P2 executes LL P 1 P 2 P 3 P 4 a L : 0 S a L : 0 S a L : 0 S a L :? I P2: BusRd a L : 0

35 Zámek pomocí LL & SC simulace na MESI Lock (a L ) UnLock (a L ) P1 executes SC (P2 will cancel attempt to execute SC) P 1 P 2 P 3 P 4 a L : 1 M a L : 0 I a L : 0 I a L :? I P1: BusUpgrd a L : 0

36 Zámek pomocí LL & SC simulace na MESI Lock (a L ) UnLock (a L ) P4 executes LL P 1 P 2 P 3 P 4 a L : 1 S a L : 0 I a L : 0 I a L : 1 S P4: BusRd a L : 1

37 Zámek pomocí LL & SC simulace na MESI Lock (a L ) UnLock (a L ) P2 executes LL, now P2 and P4 loops internally till the a L is unlocked P 1 P 2 P 3 P 4 a L : 1 S a L : 1 S a L : 0 I a L : 1 S P2: BusRd a L : 1

38

39

40

41

42

43 Závěr Pro synchronizaci v paralelních počítačích se sdílenou pamětí je vhodné definovat sekven n konzistentní pam ový systém. Synchronizační operace jsou vzájemné vylou ení, dvoubodová synchronizace a synchroniza ní bariéra. Základem implementace synchronizačních operací jsou atomické RMW primitivy. V ISA procesorů se vyskytují RMW instrukce T&S, SWAP, F&I, C&S Novější procesory podporují tvorbu RMW primitiv pomocí instrukcí LL a SC, které umožňují efektivní implementaci synchronizačních operací v systémech se skrytými paměťmi

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

Pokročilé architektury počítačů

Pokročilé architektury počítačů Pokročilé architektury počítačů Paměťová konzistence České vysoké učení technické, Fakulta elektrotechnická A4M36PAP Pokročílé architektury počítačů Ver.1.00 1 Rekapitulace Moderní procesory pracují podstatně

Více

Konzistentnost. Přednášky z distribuovaných systémů

Konzistentnost. Přednášky z distribuovaných systémů Konzistentnost Přednášky z distribuovaných systémů Pro a proti replikaci 1. Zvýšení spolehlivosti. 2. Zvýšení výkonnosti. 3. Nutnost zachování škálovatelnosti systému co do počtu komponent i geografické

Více

Provádění instrukcí. procesorem. Základní model

Provádění instrukcí. procesorem. Základní model procesorem 1 Základní model Kód programu (instrukce) a data jsou uloženy ve vnější paměti. Procesor musí nejprve z paměti přečíst instrukci. Při provedení instrukce podle potřeby čte nebo zapisuje data

Více

Kapitola 13: Transakce. Koncept transakce. ACID vlastnosti

Kapitola 13: Transakce. Koncept transakce. ACID vlastnosti - 13.1 - Kapitola 13: Transakce Koncept transakce Stavy transakce Implementace atomičnosti a trvanlivosti Souběžné spouštění Serializovatelnost Koncept transakce Transakce je posloupnost operací (část

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

PARALELNÍ PROCESY A PROGRAMOVÁNÍ

PARALELNÍ PROCESY A PROGRAMOVÁNÍ PARALELNÍ PROCESY A PROGRAMOVÁNÍ 8 Paralelní výpočetní modely Ing. Michal Bližňák, Ph.D. Zlín 2013 Tento studijní materiál vznikl za finanční podpory Evropského sociálního fondu (ESF) a rozpočtu české

Více

Paralelní programování

Paralelní programování Paralelní programování přednášky Jan Outrata únor duben 2011 Jan Outrata (KI UP) Paralelní programování únor duben 2011 1 / 16 Semafory Await synchronizace používající await běží na železe = využívají

Více

Principy operačních systémů. Lekce 6: Synchronizace procesů

Principy operačních systémů. Lekce 6: Synchronizace procesů Principy operačních systémů Lekce 6: Synchronizace procesů Kritická sekce Při multitaskingu (multithreadingu) různé procesy často pracují nad společnou datovou strukturou (např. zápis a čtení do/z fronty)

Více

Procesor. Procesor FPU ALU. Řadič mikrokód

Procesor. Procesor FPU ALU. Řadič mikrokód Procesor Procesor Integrovaný obvod zajišťující funkce CPU Tvoří srdce a mozek celého počítače a do značné míry ovlivňuje výkon celého počítače (čím rychlejší procesor, tím rychlejší počítač) Provádí jednotlivé

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

Strojový kód k d a asembler procesoru MIPS SPIM. MIPS - prostředí NMS NMS. 32 ks 32bitových registrů ( adresa registru = 5 bitů).

Strojový kód k d a asembler procesoru MIPS SPIM. MIPS - prostředí NMS NMS. 32 ks 32bitových registrů ( adresa registru = 5 bitů). Strojový kód k d a asembler procesoru MIPS Použit ití simulátoru SPIM K.D. - cvičení ÚPA 1 MIPS - prostředí 32 ks 32bitových registrů ( adresa registru = 5 bitů). Registr $0 je zero čte se jako 0x0, zápis

Více

Obsah. Kapitola 1 Hardware, procesory a vlákna Prohlídka útrob počítače...20 Motivace pro vícejádrové procesory...21

Obsah. Kapitola 1 Hardware, procesory a vlákna Prohlídka útrob počítače...20 Motivace pro vícejádrové procesory...21 Stručný obsah 1. Hardware, procesory a vlákna... 19 2. Programování s ohledemna výkon... 45 3. Identifikování příležitostí pro paralelizmus... 93 4. Synchronizace a sdílení dat... 123 5. Vlákna v rozhraní

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

Mezipaměti počítače. L2 cache. L3 cache

Mezipaměti počítače. L2 cache. L3 cache Mezipaměti počítače Cache paměť - mezipaměť Hlavní paměť procesoru je typu DRAM a je pomalá. Proto se mezi pomalou hlavní paměť a procesor vkládá menší, ale rychlá vyrovnávací (cache) paměť SRAM. Rychlost

Více

Paralelní programování

Paralelní programování Paralelní programování přednášky Jan Outrata únor duben 2011 Jan Outrata (KI UP) Paralelní programování únor duben 2011 1 / 14 Atomické akce dále nedělitelná = neproložitelná jiným procesem izolovaná =

Více

Řada programovacích jazyků nabízí prostředky pro řešení meziprocesové komunikace jako je synchronizace a řízení přístupu do kritické sekce.

Řada programovacích jazyků nabízí prostředky pro řešení meziprocesové komunikace jako je synchronizace a řízení přístupu do kritické sekce. Operační systémy Tomáš Hudec 7 Prostředky programovacích jazyků pro IPC Obsah: 7.1 Monitor, 7.1.1 Použití monitoru pro řízení přístupu do kritické sekce, 7.1.2 Použití monitoru pro synchronizaci, 7.1.3

Více

Architektura SW pro transakční zpracování se skládá ze 3 modulů: - manažer dat - rozvrhovač - manažer transakcí

Architektura SW pro transakční zpracování se skládá ze 3 modulů: - manažer dat - rozvrhovač - manažer transakcí Transakce = programová jednotka, která: - zachovává konzistenci databáze - končí v konečném čase - se provede celá nebo vůbec Architektura SW pro transakční zpracování se skládá ze 3 modulů: - manažer

Více

Možnosti programování se sdílenými proměnnými. Týden 6 Programování se sdílenými proměnnými (Shared Variables, SV) Procesy a vlákna.

Možnosti programování se sdílenými proměnnými. Týden 6 Programování se sdílenými proměnnými (Shared Variables, SV) Procesy a vlákna. Možnosti programování se sdílenými proměnnými Týden 6 Programování se sdílenými proměnnými (Shared Variables, SV). Sekvenční jazyk + paralelizující kompilátor = zatím málo efektivní (implicitní paralelismus).

Více

Databázovéa informačnísystémy NÁVRH IMPLEMENTACE 3 PARALELNÍ PROCESY V DATABÁZÍCH

Databázovéa informačnísystémy NÁVRH IMPLEMENTACE 3 PARALELNÍ PROCESY V DATABÁZÍCH Databázovéa informačnísystémy NÁVRH IMPLEMENTACE 3 PARALELNÍ PROCESY V DATABÁZÍCH 1 teorie dosud -aplikace jednouživatelské praxe - databáze současně přístupná více uživatelům, paralelní běh aplikací příklady

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

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

Úvod do Linuxu. SŠSI Tábor 1

Úvod do Linuxu. SŠSI Tábor 1 Úvod do Linuxu SŠSI Tábor 1 Trocha historie konec 60. let - AT&T vyvíjí MULTICS 1969 - AT&T Bell Labs - začátek OS Unix začátek 70.let - AT&T vývoj OS Unix kolem 1975 - University of California at Berkley

Více

Kubatova 19.4.2007 Y36SAP - 13. procesor - control unit obvodový a mikroprogramový řadič RISC. 19.4.2007 Y36SAP-control unit 1

Kubatova 19.4.2007 Y36SAP - 13. procesor - control unit obvodový a mikroprogramový řadič RISC. 19.4.2007 Y36SAP-control unit 1 Y36SAP - 13 procesor - control unit obvodový a mikroprogramový řadič RISC 19.4.2007 Y36SAP-control unit 1 Von Neumannova architektura (UPS1) Instrukce a data jsou uloženy v téže paměti. Paměť je organizována

Více

Procesy a vlákna - synchronizace

Procesy a vlákna - synchronizace ÚVOD DO OPERAČNÍCH SYSTÉMŮ Ver.1.00 Procesy a vlákna - synchronizace České vysoké učení technické Fakulta elektrotechnická 2010 Studijní materiály a informace o předmětu http://measure.feld.cvut.cz/vyuka/predmety/bakalarske/navody

Více

É Á Ť š č č š ď Ž č š š č š š ď č Í š č ť č š ť č š č č š š č č š š č č š š š Í č č č Í Ů Ť Ó š š č š ť ť š Í š č š ú š č š ť č š č š š č Ť š č š š š š č Ů ú š š š č Ž ď š č č č č š š ť š Ů š č č č š č

Více

Obsah přednášky. programovacího jazyka. Motivace. Princip denotační sémantiky Sémantické funkce Výrazy Příkazy Vstup a výstup Kontinuace Program

Obsah přednášky. programovacího jazyka. Motivace. Princip denotační sémantiky Sémantické funkce Výrazy Příkazy Vstup a výstup Kontinuace Program Denotační sémantika programovacího jazyka doc. Dr. Ing. Miroslav Beneš katedra informatiky, A-1007 59 732 4213 Obsah přednášky Princip denotační sémantiky Sémantické funkce Výrazy Příkazy Vstup a výstup

Více

Pokročilé architektury počítačů

Pokročilé architektury počítačů Pokročilé architektury počítačů Přednáška 5 GPU - CUDA Martin Milata Obsah Obecné výpočty a GPU Grafické procesory NVIDIA Tesla Výpočetní model Paměťový model GT200 Zpracování instrukcí Vydávání instrukcí

Více

Paralelní a distribuované výpočty (B4B36PDV)

Paralelní a distribuované výpočty (B4B36PDV) Paralelní a distribuované výpočty (B4B36PDV) Branislav Bošanský, Michal Jakob bosansky@fel.cvut.cz Artificial Intelligence Center Department of Computer Science Faculty of Electrical Engineering Czech

Více

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

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

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

Základní principy konstrukce systémové sběrnice - shrnutí. Shrnout základní principy konstrukce a fungování systémových sběrnic.

Základní principy konstrukce systémové sběrnice - shrnutí. Shrnout základní principy konstrukce a fungování systémových sběrnic. Základní principy konstrukce systémové sběrnice - shrnutí Shrnout základní principy konstrukce a fungování systémových sběrnic. 1 Co je to systémová sběrnice? Systémová sběrnice je prostředek sloužící

Více

OPS Paralelní systémy, seznam pojmů, klasifikace

OPS Paralelní systémy, seznam pojmů, klasifikace 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

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

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

Pavel Procházka. 3. prosince 2014

Pavel Procházka. 3. prosince 2014 Jazyk C# (seminář 11) Pavel Procházka KMI 3. prosince 2014 Motivace Dnes už se prakticky nedělají jednojádrové procesory pokud potřebujeme výkon, musíme zapojit všechna jádra Často potřebujeme dělat více

Více

Pár odpovědí jsem nenašla nikde, a tak jsem je logicky odvodila, a nebo jsem ponechala odpověď z pefky, proto je možné, že někde bude chyba.

Pár odpovědí jsem nenašla nikde, a tak jsem je logicky odvodila, a nebo jsem ponechala odpověď z pefky, proto je možné, že někde bude chyba. Odpovědi jsem hledala v prezentacích a na http://www.nuc.elf.stuba.sk/lit/ldp/index.htm Pár odpovědí jsem nenašla nikde, a tak jsem je logicky odvodila, a nebo jsem ponechala odpověď z pefky, proto je

Více

Operační systémy Tomáš Hudec. 6 Komunikace procesů (IPC) Obsah: 6.1 Klasické problémy souběhu. 6.1.1 Obědvající filosofové

Operační systémy Tomáš Hudec. 6 Komunikace procesů (IPC) Obsah: 6.1 Klasické problémy souběhu. 6.1.1 Obědvající filosofové Operační systémy Tomáš Hudec 6 Komunikace procesů (IPC) Obsah: 6.1 Klasické problémy souběhu, 6.1.1 Obědvající filosofové, 6.1.2 Producenti a konzumenti, 6.1.3 Problém spících holičů, 6.1.4 Problém pisatelů

Více

Dynamické programování

Dynamické programování Dynamické programování prof. Ing. Pavel Tvrdík CSc. Katedra počítačových systémů Fakulta informačních technologií České vysoké učení technické v Praze c Pavel Tvrdík, 2010 Efektivní algoritmy (BI-EFA)

Více

5. STRUKTURA PLC PROGRAMU

5. STRUKTURA PLC PROGRAMU 5. STRUKTURA PLC PROGRAMU Struktura PLC programu je navržena s ohledem na co jefektivnější návrh programu při přizpůsobení CNC systému na stroj. 5.1 Moduly jazyka TECHNOL Moduly jazyka PLC836 byly vytvořeny

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

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

Paralelní programování

Paralelní programování Paralelní programování přednášky Jan Outrata únor duben 2011 Jan Outrata (KI UP) Paralelní programování únor duben 2011 1 / 17 Monitor Semafor vedle aktivní (čekací smyčka, busy-wait) i pasivní implementace

Více

Adresní mody procesoru

Adresní mody procesoru Adresní mody procesoru K.D. - přednášky 1 Obecně o adresování Různé typy procesorů mohou mít v instrukci 1, 2 nebo více adres. Operandy mohou ležet v registrech nebo v paměti. Adresní mechanismus procesoru

Více

Synchronizace Mgr. Josef Horálek

Synchronizace Mgr. Josef Horálek Synchronizace Mgr. Josef Horálek Synchronizace procesu = Kooperující proces je proces, který může ovlivnit nebo být ovlivněn jiným procesem právě spuštěným v systému = Spolupracující procesy mohou sdílet:

Více

Principy operačních systémů. Lekce 5: Multiprogramming a multitasking, vlákna

Principy operačních systémů. Lekce 5: Multiprogramming a multitasking, vlákna Principy operačních systémů Lekce 5: Multiprogramming a multitasking, vlákna Multiprogramování předchůdce multitaskingu Vzájemné volání: Implementován procesem (nikoliv OS) Procesu je přidělen procesor,

Více

Zpráva o průběhu přijímacího řízení na vysokých školách dle Vyhlášky MŠMT č. 343/2002 a její změně 276/2004 Sb.

Zpráva o průběhu přijímacího řízení na vysokých školách dle Vyhlášky MŠMT č. 343/2002 a její změně 276/2004 Sb. Zpráva o průběhu přijímacího řízení na vysokých školách dle Vyhlášky MŠMT č. 343/2002 a její změně 276/2004 Sb. 1. Informace o přijímacích zkouškách Studijní program: Informatika navazující magisterský

Více

Přednáška 1. Katedra počítačových systémů FIT, České vysoké učení technické v Praze Jan Trdlička, 2012

Přednáška 1. Katedra počítačových systémů FIT, České vysoké učení technické v Praze Jan Trdlička, 2012 Přednáška 1 Úvod do HW a OS. Katedra počítačových systémů FIT, České vysoké učení technické v Praze Jan Trdlička, 2012 Příprava studijního programu Informatika je podporována projektem financovaným z Evropského

Více

Paralelní architektury se sdílenou pamětí typu NUMA. NUMA architektury

Paralelní architektury se sdílenou pamětí typu NUMA. NUMA architektury Paralelní architektury se sdílenou pamětí typu NUMA NUMA architektury Multiprocesorové systémy s distribuovanou pamětí I. úzkým hrdlem multiprocesorů se sdílenou pamětí je datová komunikace s rostoucím

Více

MS WINDOWS II. Jádro. Správa objektů. Správa procesů. Zabezpečení. Správa paměti

MS WINDOWS II. Jádro. Správa objektů. Správa procesů. Zabezpečení. Správa paměti MS WINDOWS II Jádro Správa objektů Správa procesů Zabezpečení Správa paměti JÁDRO I ntoskrnl.exe napsán v C (příp. assembler) základní mechanismy poskytované executivám trap dispečink synchronizace přístupů

Více

ZOS 9. cvičení, ukázky kódu. Pavel Bžoch

ZOS 9. cvičení, ukázky kódu. Pavel Bžoch ZOS 9. cvičení, ukázky kódu Pavel Bžoch Obsah Komunikace mezi procesy Atomické operace TSL a CAS Zámky Semafory Semafory vypsání věty Monitor Bariéra pomocí monitoru Implementace semaforu pomocí monitoru

Více

Ukázka zkouškové písemka OSY

Ukázka zkouškové písemka OSY Ukázka zkouškové písemka OSY Jméno a příjmení:.......................................... Odpovězte na otázky zaškrtnutím příslušného políčka. Otázky označené znakem mohou mít více než jednu správnou odpověď.

Více

PROGRAMOVÁNÍ ŘÍDÍCÍCH SYSTÉMŮ

PROGRAMOVÁNÍ ŘÍDÍCÍCH SYSTÉMŮ VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA FAKULTA STROJNÍ PROGRAMOVÁNÍ ŘÍDÍCÍCH SYSTÉMŮ Procesy, paralelní procesy, souběžné zpracování Ing. Ivo Špička, Ph.D. Ostrava 2013 Ing. Ivo Špička, Ph.D.

Více

Struktura a architektura počítačů (BI-SAP) 10

Struktura a architektura počítačů (BI-SAP) 10 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Struktura a architektura počítačů (BI-SAP) 10 doc. Ing. Hana Kubátová, CSc. Katedra číslicového návrhu Fakulta informačních technologii

Více

Struktura a architektura počítačů (BI-SAP) 11

Struktura a architektura počítačů (BI-SAP) 11 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Struktura a architektura počítačů (BI-SAP) 11 doc. Ing. Hana Kubátová, CSc. Katedra číslicového návrhu Fakulta informačních technologii

Více

Transakční zpracování

Transakční zpracování Transakční zpracování Transakční zpracování Dva základní požadavky na SŘBD: chránit data organizovaná pod daným SŘBD, poskytnout korektní a rychlý asynchronní přístup většímu množství uživatelů. Řešení:

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

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

Luděk Matyska. Jaro 2014

Luděk Matyska. Jaro 2014 IA039: Architektura superpočítačů a náročné výpočty Paralelní počítače Luděk Matyska Fakulta informatiky MU Jaro 2014 Luděk Matyska (FI MU) Paralelní počítače Jaro 2014 1 / 63 Paralelní počítače Small-scale

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

Koncepce DMA POT POT. Při vstupu nebo výstupu dat se opakují jednoduché činnosti. Jednotlivé kroky lze realizovat pomocí speciálního HW.

Koncepce DMA POT POT. Při vstupu nebo výstupu dat se opakují jednoduché činnosti. Jednotlivé kroky lze realizovat pomocí speciálního HW. p 1 Koncepce DMA Při vstupu nebo výstupu dat se opakují jednoduché činnosti. Jednotlivé kroky lze realizovat pomocí speciálního HW. Čekání na připravenost V/V Přenos paměť V/V nebo V/V paměť Posun pointeru

Více

Obvody a architektura počítačů. Jednoprocesorové počítače

Obvody a architektura počítačů. Jednoprocesorové počítače Obvody a architektura počítačů Jednoprocesorové počítače Josef Voltr, 2013 Modulární sestava počítače s jedním procesorem Postup činnosti počítače 1. procesor vyšle adresu pamětové buňky 2. paměť vyšle

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

Vlákno (anglicky: thread) v informatice označuje vlákno výpočtu neboli samostatný výpočetní tok, tedy posloupnost po sobě jdoucích operací.

Vlákno (anglicky: thread) v informatice označuje vlákno výpočtu neboli samostatný výpočetní tok, tedy posloupnost po sobě jdoucích operací. Trochu teorie Vlákno (anglicky: thread) v informatice označuje vlákno výpočtu neboli samostatný výpočetní tok, tedy posloupnost po sobě jdoucích operací. Každá spuštěná aplikace má alespoň jeden proces

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

PROGRAMOVÁNÍ ŘÍDÍCÍCH SYSTÉMŮ

PROGRAMOVÁNÍ ŘÍDÍCÍCH SYSTÉMŮ VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA FAKULTA STROJNÍ PROGRAMOVÁNÍ ŘÍDÍCÍCH SYSTÉMŮ Ing. Ivo Špička, Ph.D. Ostrava 2013 Ing. Ivo Špička, Ph.D. Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava

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

Správa procesoru. Petr Krajča. Katedra informatiky Univerzita Palackého v Olomouci. 11. březen, 2011

Správa procesoru. Petr Krajča. Katedra informatiky Univerzita Palackého v Olomouci. 11. březen, 2011 Operační systémy Správa procesoru Petr Krajča Katedra informatiky Univerzita Palackého v Olomouci 11. březen, 2011 Petr Krajča (UP) KMI/XOSY: Přednáška III. 11. březen, 2011 1 / 18 Procesy (1/2) neformálně:

Více

Pokročilé architektury počítačů

Pokročilé architektury počítačů VŠB Technická univerzita Ostrava Fakulta elektrotechniky a informatiky Katedra informatiky Pokročilé architektury počítačů Architektura procesorů AMD Phenom 2009-2010 Lukáš Kamp, KAM077 2 1 Úvod AMD Phenom

Více

Správa procesoru. Petr Krajča. Katedra informatiky Univerzita Palackého v Olomouci. Petr Krajča (UP) KMI/YOS: Přednáška III. 7. listopad, / 23

Správa procesoru. Petr Krajča. Katedra informatiky Univerzita Palackého v Olomouci. Petr Krajča (UP) KMI/YOS: Přednáška III. 7. listopad, / 23 Operační systémy Správa procesoru Petr Krajča Katedra informatiky Univerzita Palackého v Olomouci Petr Krajča (UP) KMI/YOS: Přednáška III. 7. listopad, 2014 1 / 23 Procesy (1/2) neformálně: proces = běžící

Více

Semestrální práce z předmětu Speciální číslicové systémy X31SCS

Semestrální práce z předmětu Speciální číslicové systémy X31SCS Semestrální práce z předmětu Speciální číslicové systémy X31SCS Katedra obvodů DSP16411 ZPRACOVAL: Roman Holubec Školní rok: 2006/2007 Úvod DSP16411 patří do rodiny DSP16411 rozšiřuje DSP16410 o vyšší

Více

Paměti Flash. Paměti Flash. Základní charakteristiky

Paměti Flash. Paměti Flash. Základní charakteristiky Paměti Flash K.D. - přednášky 1 Základní charakteristiky (Flash EEPROM): Přepis dat bez mazání: ne. Mazání: po blocích nebo celý čip. Zápis: po slovech nebo po blocích. Typická životnost: 100 000 1 000

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

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

SYSTÉMY NAČIPU MI-SOC

SYSTÉMY NAČIPU MI-SOC Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti SYSTÉMY NAČIPU MI-SOC doc. Ing. Hana Kubátová, CSc. Katedra číslicového návrhu Fakulta informačních technologii ČVUT v Praze Hana Kubátová

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

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

Principy počítačů a operačních systémů

Principy počítačů a operačních systémů Principy počítačů a operačních systémů Operační systémy Synchronizace procesů, zablokování Zimní semestr 2011/2012 Přístup ke sdíleným datům Terminologie: souběžné vs. paralelní zpracování Paralelní provádění

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

Databázové systémy. transakce. Tomáš Skopal. * vlastnosti transakcí * rozvrhy

Databázové systémy. transakce. Tomáš Skopal. * vlastnosti transakcí * rozvrhy Databázové systémy Tomáš Skopal transakce * vlastnosti transakcí * rozvrhy Osnova motivace co je a proč je transakce vlastnosti transakcí rozvrhy ( prokládané zpracování transakcí) uspořádatelnost konflikty

Více

TÉMATICKÝ OKRUH Softwarové inženýrství

TÉMATICKÝ OKRUH Softwarové inženýrství TÉMATICKÝ OKRUH Softwarové inženýrství Číslo otázky : 24. Otázka : Implementační fáze. Postupy při specifikaci organizace softwarových komponent pomocí UML. Mapování modelů na struktury programovacího

Více

Assembler RISC RISC MIPS. T.Mainzer, kiv.zcu.cz

Assembler RISC RISC MIPS. T.Mainzer, kiv.zcu.cz Assembler RISC T.Mainzer, kiv.zcu.cz RISC RISC, neboli Reduced Instruction Set Computer - koncepce procesorů s redukovaným souborem instrukcí (vs. CISC, neboli Complex Instruction Set Computer, "bohatý"

Více

Příprava na zk. z KIV/DS

Příprava na zk. z KIV/DS Příprava na zk. z KIV/DS Obsah Příprava na zk. z KIV/DS...1 Oficiální studijní materiály...1 01-intro...1 03-Sychro-tanenbaum...1 04-Transakce-tanenbaum...2 05-DSAlgoritmy...2 06-DS-deadlock...2 07-Konzistentnost...2

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

Pokročilé architektury počítačů

Pokročilé architektury počítačů Pokročilé architektury počítačů Multiprocesorové systémy SMP a problém koherence České vysoké učení technické, Fakulta elektrotechnická A4M36PAP Pokročílé architektury počítačů Ver.1.00 1 Osnova Co je

Více

Nvidia CUDA Paralelní programování na GPU

Nvidia CUDA Paralelní programování na GPU Mendelova univerzita v Brně Provozně ekonomická fakulta Nvidia CUDA Paralelní programování na GPU 2014 O čem to bude... Trocha historie Shadery Unifikace GPGPU CUDA Využití GPGPU GPU a jeho Hardware Nvidia

Více

Registrový model HDD

Registrový model HDD Registrový model HDD Charakteristika Pevný disk IDE v sestavě personálního počítače sestává z disku a jeho řadiče tyto dvě komponenty tvoří jeden mechanický celek. Procesor komunikuje s řadičem přes registry

Více

2 Hardware a operační systémy

2 Hardware a operační systémy Operační systémy 2 Hardware a operační systémy Obsah: 2.1 Procesor CPU, 2.1.1 Zpracování instrukcí, 2.1.2 Zvyšování výkonu CPU, 2.1.3 Režimy CPU, 2.2 Paměť, 2.2.1 Cache, 2.3 Vstupně výstupní zařízení,

Více

Paralelní programování

Paralelní programování Paralelní programování přednáška 3 Michal Krupka 1. března 2011 Michal Krupka (KI UP) Paralelní programování 1. března 2011 1 / 14 Ještě k atomickým proměnným Další neatomické proměnné Mohou to být proměnné,

Více

Odborné tématické okruhy státní zkoušky bakalářského oboru Výpočetní technika (strukturované studium)

Odborné tématické okruhy státní zkoušky bakalářského oboru Výpočetní technika (strukturované studium) Odborné tématické okruhy státní zkoušky bakalářského oboru Výpočetní technika (strukturované studium) Pro písemnou část zkoušky se zadávají 2 odborné otázky z výpočetní techniky: 1 otázka z technického

Více

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA INFORMAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV POČÍTAČOVÝCH SYSTÉMŮ FACULTY OF INFORMATION TECHNOLOGY DEPARTMENT OF COMPUTER SYSTEMS DATOVÉ STRUKTURY

Více

7. Popis konečného automatu

7. Popis konečného automatu Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Praktika návrhu číslicových obvodů Dr.-Ing. Martin Novotný Katedra číslicového návrhu Fakulta informačních technologií ČVUT v Praze Miloš

Více

Vstupně výstupní moduly. 13.přednáška

Vstupně výstupní moduly. 13.přednáška Vstupně výstupní moduly 13.přednáška Vstupně-výstupn výstupní modul (I/O modul) Přídavná zařízení sloužící ke vstupu a výstupu dat nebo k uchovávání a archivaci dat Nejsou připojována ke sběrnici přímo,

Více

Řízení IO přenosů DMA řadičem

Řízení IO přenosů DMA řadičem Řízení IO přenosů DMA řadičem Doplňující text pro POT K. D. 2001 DMA řadič Při přímém řízení IO operací procesorem i při použití přerušovacího systému je rychlost přenosu dat mezi IO řadičem a pamětí limitována

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

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

Úvod do architektur personálních počítačů

Úvod do architektur personálních počítačů Úvod do architektur personálních počítačů 1 Cíl přednášky Popsat principy proudového zpracování informace. Popsat principy zřetězeného zpracování instrukcí. Zabývat se způsoby uplatnění tohoto principu

Více