Moniprosessorikoneet
====================

Perinteinen Flynnin luokitus, kuva ja pieni selitys löytyy
luentomonisteessa...


Nykyään on yleistymässä monen prosessorin ja yhden muistin koneet.

Esim. jalavan Intel Xeon 
Esim. charran AMD Opteron
Esim. Playstation 3:n IBM Cell.

Positiivista:

  - prosessit voidaan ajaa myös yhtä aikaa - ei vain
    vuorotellen. 

  - Erityisesti säikeet voidaan ajaa yhtä aikaa, eli rinnakkaistuvan
    tehtävän suoritusaika voi lyhentyä dramaattisesti verrattuna
    suoritukseen yhdellä prosessorilla. Edellyttää KLT-toteutusta ja
    sitä, että sovellukset käyttävät säikeitä johdonmukaisesti.

Haasteellista:

  - vuorontaminen, kun voi olla yhtä aikaa monta prosessia/säiettä
    Running-tilassa eikä vain yksi.

  - muistin käyttö (yhteinen väylä, yksi keskusmuisti vaikka
    prosessoreilla on omat välimuistit ja rekisterit, ...)

  - synkronointi (miten saadaan käyttöjärjestelmän toimenpiteet
    atomisiksi, kun keskeytyskäsittely on prosessorikohtainen ja
    samaan aikaan voi toinen prosessori jatkaa käyttäjätilassa)

  - ja varmaan paljon muutakin ...

Oleellista huomata:

  - käyttäjän näkökulmasta ei mitään uusia ongelmia moniajossa.


Pari sanaa tietyistä Flynnin luokituksen luokista
-------------------------------------------------

Lyhenteet SIMD, MIMD, jne. on avattu luentomonisteessa. Alla on
muutaman sanan laveampi kuvaus joistakin yksittäisistä
moniprosessoritoteutuksista:

SMP
^^^

Tyypillinen prosessointimuoto on SMP, symmetrinen moniprosessointi,
jossa tosiaan rinnakkaiset prosessorit ovat kaikin tavoin
tasavertaisia, käyttöjärjestelmän ja käyttäjäprosessien koodia ajetaan
niissä molemmissa.

Master/Slave
^^^^^^^^^^^^

Toinen prosessointimuoto on Master/Slave -tyyppinen, jossa
pääprosessori voi pyytää palveluita vaikkapa liukulukulaskentaan
erikoistuneilta apuprosessoreilta. Käyttöjärjestelmä ja käyttäjien
prosessit toimivat pääprosessorissa (tai useammassa, kuten SMP:ssäkin)
ja lisäksi apuprosessoreille voi jaella laskentatehtäviä eli niiden
käskykannan mukaista koodia rinnakkain suoritettaviksi; kommunikointi
tapahtuu edelleen yhden keskusmuistin ja väylän avulla; synkronointi
pää- ja apuprosessorien kesken on hallittava jotenkin.

Klusterit
^^^^^^^^^

Lisäksi on pitkään ollut ns. klustereita: monta prosessoria, joilla
jokaisella on oma muisti; viestinvälitys tapahtuu lähiverkon tai
internetin yli. Esimerkiksi SETI-at-home ym. jossa voit liittää oman
koneesi solmuksi laskentaverkostoon tai Googlen hakupalvelun
hajautettu toteutus, jossa on erittäin monta konetta klusterissa.