什么是 SMP(对称多处理)?
多处理(MP),涉及计算机硬件和软件架构,其中有多个(两个或更多)处理单元为单个操作系统(计算机)执行程序。
SMP,即对称多处理,指的是计算机体系结构,其中多个相同的处理器互连到单个共享主内存,与非对称 MP 不同,可以完全访问所有 I/O 设备。换句话说,所有处理器都具有公共共享(公共)内存和相同的数据路径或 I/O 总线,如图所示。
SMP的特点
- 相同:所有处理器都被平等对待,即全部相同。
- 通信:共享内存是处理器之间的通信方式。
- 复杂性:设计复杂,因为所有单元共享相同的内存和数据总线。
- 昂贵:它们本质上更昂贵。
- 与任务仅由主处理器完成的非对称不同,这里操作系统的任务由处理器单独处理。
应用
这个概念在并行处理中找到了它的应用,其中分时系统 (TSS) 将任务分配给彼此并行运行的不同处理器,也在使用多线程的TSS 中,即同时运行的多个线程。
好处
- 吞吐量:由于与非对称不同,任务可以由所有处理器运行,因此提高了吞吐量(在单位时间内执行的进程)。
- 可靠性:一个处理器出现故障不会导致整个系统出现故障,因为所有处理器都是同等能力的处理器,尽管吞吐量确实会稍有下降。
缺点
- 复杂的设计:由于操作系统对所有处理器都一视同仁,因此设计和管理此类操作系统变得困难。
- 成本更高:由于所有处理器共享公共主内存,因此所需的内存大小越大,意味着成本越高。