Was ist der Unterschied zwischen symmetrischer und asymmetrischer Multiprocessing
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Das Hauptunterschied zwischen symmetrischer und asymmetrischer Multiprocessing ist das, Beim symmetrischen Multiprocessing sind die CPUs identisch und teilen sich den Hauptspeicher, während beim asymmetrischen Multiprocessing die CPUs nicht identisch sind und der Slave-Master-Beziehung folgen.
Ein Prozessor oder die CPU ist eine wichtige Komponente im Computer. Es verarbeitet arithmetische und logische Operationen und erledigt Eingabe-Ausgabe-Aufgaben. Es erzeugt auch Signale, um die Operationen anderer Komponenten zu synchronisieren. Abhängig von der Anzahl der Prozessoren gibt es zwei Arten von Computersystemen als Einprozessorsysteme und Multiprozessorsysteme. In einem Einprozessorsystem führt eine CPU den Befehlssatz für allgemeine Zwecke und Anweisungen von den Benutzerprozessen aus. Multiprozessorsysteme bestehen aus mehreren Prozessoren und können gleichzeitig mehrere Aufgaben ausführen. Diese Systeme erhöhen den Durchsatz und die Zuverlässigkeit. Es gibt zwei Arten von Multiprozessorsystemen, die als symmetrische und asymmetrische Multiprozessoren bezeichnet werden.
Wichtige Bereiche
1. Was ist symmetrisches Multiprocessing?
- Definition, Funktionalität
2. Was ist asymmetrisches Multiprocessing?
- Definition, Funktionalität
3. Was ist der Unterschied zwischen symmetrischer und asymmetrischer Multiprocessing
- Vergleich der wichtigsten Unterschiede
Schlüsselbegriffe
Asymmetrisches Multiprocessing, Symmetrisches Multiprocessing
Was ist symmetrisches Multiprocessing?
In einem symmetrischen Multiprozessorsystem sind zwei oder mehr Prozessoren an einen einzigen, gemeinsam genutzten Hauptspeicher angeschlossen. Alle Prozessoren haben vollen Zugriff auf die Eingabe- und Ausgabegeräte. Das Betriebssystem behandelt alle diese Prozessoren gleich. Es ist ein eng gekoppeltes Multiprozessorsystem mit einem Satz ähnlicher Prozessoren, die unabhängig voneinander laufen. Jeder Prozessor führt verschiedene Programme aus und arbeitet mit unterschiedlichen Datensätzen. Sie teilen die gemeinsamen Ressourcen wie Speicher, IO-Gerät usw..
Abbildung 1: Symmetrisches Multiprocessing
Was ist asymmetrisches Multiprocessing?
In asymmetrischen Multiprozessorsystemen sind nicht alle CPUs gleich. Mit anderen Worten kann ein Prozessor den Betriebssystemcode ausführen, während ein anderer Prozessor Eingabe- und Ausgabeaufgaben ausführt. Asymmetrische Multiprocessing-Anwendungen werden verwendet, wenn jeder Prozessor eine bestimmte Aufgabe ausführen soll.
Asymmetrisches Multiprocessing verwendet einen Master-Slave-Ansatz. Ein Prozessor arbeitet als Master, während die anderen Prozessoren als Slave-Prozessoren arbeiten. Der Masterprozessor überwacht die anderen Prozessoren und weist jedem Slaveprozessor Aufgaben zu. Angenommen, es gibt vier CPUs als C1, C2, C3 und C4. C4 ist der Master-Prozessor und weist den anderen Prozessoren Aufgaben zu. Angenommen, C1 wird mit Prozess P1 zugewiesen, C2 mit Prozess p2 und C3 mit Prozess p3. Jeder Prozessor arbeitet nur mit den zugewiesenen Prozessen.
Unterschied zwischen symmetrischer und asymmetrischer Multiprocessing
Definition
Symmetrisches Multiprocessing ist die Verarbeitung von Programmen durch mehrere Prozessoren, die ein gemeinsames Betriebssystem und Speicher gemeinsam nutzen. Asymmetrisches Multiprocessing ist die Verarbeitung von Programmen durch mehrere Prozessoren, die gemäß der Master-Slave-Beziehung funktionieren. Dies erklärt daher den grundlegenden Unterschied zwischen symmetrischer und asymmetrischer Multiprocessing.
Prozessoren
Beim symmetrischen Multiprocessing werden außerdem alle Prozessoren gleich behandelt, während beim asymmetrischen Multiprocessing die Prozessoren nicht gleich behandelt werden. Dies ist ein wesentlicher Unterschied zwischen symmetrischer und asymmetrischer Multiprocessing.
Die Architektur
Ein weiterer Unterschied zwischen symmetrischem und asymmetrischem Multiprocessing ist die Architektur der Prozessoren. Alle Prozessoren haben im symmetrischen Multiprocessing die gleiche Architektur. Die Architektur kann jedoch für asymmetrische Multiprocessing-Prozesse für jeden Prozessor unterschiedlich sein.
Prozesse
Beim symmetrischen Multiprocessing nehmen die Prozessoren auch Prozesse aus der Warteschlange bereit. Jeder Prozessor kann separate Warteschlangen haben. Beim asymmetrischen Multiprocessing weist der Master-Prozessor den Slave-Prozessoren jedoch Prozesse zu.
Kommunikation
Ein weiterer Unterschied zwischen symmetrischem und asymmetrischem Multiprocessing ist die Art und Weise, wie die Prozessoren miteinander kommunizieren. Beim symmetrischen Multiprocessing kommunizieren die Prozessoren über den gemeinsam genutzten Speicher miteinander. Bei asymmetrischem Multiprocessing kommunizieren die Prozessoren jedoch mit dem Master-Prozessor.
Komplexität
Beim symmetrischen Multiprocessing müssen die Prozessoren außerdem synchronisiert werden, um das Lastgleichgewicht aufrechtzuerhalten. Daher ist es komplex. Beim asymmetrischen Multiprocessing greift der Master-Prozessor auf die Daten usw. zu. Daher ist es einfach.
Entwerfen
Außerdem sind asymmetrische Multiprozessorsysteme einfacher zu entwerfen und zu handhaben als symmetrische Multiprozessorsysteme.
Kosten
Asymmetrische Multiprocessing-Systeme sind zudem kostengünstiger als symmetrische Multiprocessing-Systeme.
Fazit
Multiprozessorsysteme können entweder symmetrisch oder asymmetrisch sein. Der Unterschied zwischen symmetrischem und asymmetrischem Multiprocessing besteht darin, dass beim symmetrischen Multiprocessing die CPUs identisch sind und sich den Hauptspeicher teilen, während beim asymmetrischen Multiprocessing die CPUs nicht identisch sind und der Slave-Master-Beziehung folgen.
Referenz:
1. „Computersystemarchitektur“. Computersystemarchitektur, Neso Academy, 20. Februar 2018, hier verfügbar.
2. „Symmetrisches Multiprocessing“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 2. August 2018, hier verfügbar.
3. „Asymmetrisches Multiprocessing“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 28. Februar 2018, hier verfügbar.
Bildhöflichkeit:
1. "SMP - Symmetric Multiprocessor System" von Ferry24.Milan - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
