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Beowulf 中文HOWTO( 五 )

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由於使用多工作業(yè)系統(tǒng)，電腦可以同時做很多事情，只要有一顆以上低價CPU就可以達到最自然的平行化 。;
處理器的速度每十八個月就增加一倍，但是記憶體和硬碟的速度呢？很不幸地，它們的速度增加地并沒有CPU快，我們必須記得，大多數(shù)的應用軟體都利用到cache以外的記憶體和硬碟，平行化是可以擺脫這些限制的一種方法 。;
預計在2005年之後，處理器的速度將不會再每十八個月就增加一倍，要達到這種曾加速度的趨勢，中間還有許多障礙 。;
平行計算可以有2倍到500倍速度的提升（有時更快），這全看執(zhí)行的應用程式 。這種提升是無法單靠單一處理器，即使是曾經(jīng)一度使用特別設計超快處理器的超級電腦，如今也是用多顆市售且隨手取得的CPU所組成 。;
假如你因為遇到計算限制（computer;bound）或是輸出□輸入限制（I/O;bound）而需要速度，平行是值得考慮的方法，因為平行計算可以有很多方式，平行地解決你的問題將要思考許多重要的抉擇，這些抉擇會嚴重影響應用程式的可攜性、效能和你所花的時間、精神以及金錢 。;

在我們了解平行計算的技術之前，讓我們先看看熟悉的真正平行計算問題的實例□在店門前大排長龍 。;


平行計算的商店
想想看一個柜臺前有八臺同時使用收銀機的大型商店，假設每個收銀機就是一顆CPU，每個客人就是一個電腦程式，電腦程式的大?。üぷ鞯亩喙眩┚褪敲總€客人選點的多少，接下來所作類比的方式就是要說明平行計算的觀念 。;


單工作業(yè)系統(tǒng)
只有一臺收銀臺打開，一次只能處理一個客人 。;

□例;:;MS;DOS;


多工作業(yè)系統(tǒng)
只有一臺收銀機打開，但是現(xiàn)在一次處理一個客人選點的一部份，然後移到下個客人，處理他選點的一部份，每個人似乎同時都有在移動，假如沒有其他人在排隊，很快就會輪到你 。;

□例;:;UNIX，使用單一CPU的NT 。;


多顆CPU且多工作業(yè)系統(tǒng)
現(xiàn)在我們將其他的收銀機打開，每個客人都有一臺收銀機服務，這時排隊的隊伍移動地很快，這稱為SMP□對稱式多行程 。雖然有額外的收銀機打開，但是絕快不過只有一臺收銀機和一個客人 。;

□例;:;UNIX，使用多CPU的NT;



多工多CPU的緒（thread）
假如將你選點的項目拆開來，多臺收銀機同時使用記帳，你就可以更快一點 。首先我們得假設你買了很多東西，因為你花在拆開項目的時間必須由多臺收銀機補償回來，理論上，你可以比以前快N倍，N是收銀機的臺數(shù) 。當收銀員需要得到其他部份的小計時，他們可以透過交談或觀望其他收銀機，很快地交換他們所需要的資訊，他們甚至可以打探其他的收銀機，找尋需要的資料，使得工作更快些 。無論如何都還是有些限制，也就是這家店在各個地方可以有效地放置多少臺收銀機 。;

Amdals定律也使應用程式增快的速度將受限在循序程式中最慢的部份 。;

□例;：NUIX或是在相同主機板上的多CPU的NT并可以執(zhí)行多緒（multi-threaded）程式 。;



在多工作業(yè)系統(tǒng)上向其他CPU傳遞訊息
為了改善效能，店家在後頭又增加了八臺收銀機，因為新的帳單離前方柜臺很遠，收銀員必須用電話將小計告訴前方柜臺，除了傳遞外，還加上額外時間的負擔，但是假如傳遞時間很短，它將不會造成問題 。假如□要買的東西很多，需要所有的收銀機，這時在使用所有收銀機來改進收帳的速度之前，額外的時間負擔仍須考慮進去 。有時候，某些商店在各個角落只單獨放置一臺收銀機，每個收銀機就只能透過電話聯(lián)系，這時它們所在的位置就不重要了 。;

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