第8章 多处理机系统
根据消息传递的方法
1. 共享存储器多处理机
2. 消息传递多计算机
3. 广域分布式系统
多处理机
共享存储器处理机，其两个或更多的CPU全部共享访问一个共用的RAM，运行在任何一个CPU上的程序都看到一个普通（可分页）的虚拟地址空间。
多处理机硬件
UMA：Uniform Memory Access
基于单总线的UMA
最简单的多处理机是基于单总线的，多个处理器与一个集中的存储器相连，每个处理机可以分为不同存储器模块中的单元，以及与其它处理机进行通信。
为了解决总线带宽的限制，可以为每个CPU添加一个高速缓存，甚至，还可以有一个私有存储器，它通过一个指定的私有总线访问。这样，私有数据可以放进去，共享数据可以放入共享存储器。
使用交叉开关的的UMA
连接n个CPU到K个存储器的最简单电路就是交叉开关，每个交叉开关均为其中两个结点（CPU与存储器）之间提供一条专用连接通路。
交叉开关最好的特性是非阻塞网络，缺点在于交叉点数量以指数级增长
使用多级交换网络的UMA
在单级交叉开关网络结构的基础上，将多个单级交叉开关分级连接起来，形成了多级开关网络。在相邻交叉开关级之间，设置固定的物理连接。处理机何如存储器模块分别位于网络的两侧，每台处理机通过网络访问存储器模块，而且所有处理机的访问方式都是一样的，机会均等。
Omega网络的全混洗
NUMA多处理机
各个节点之间通过一条公共总线或者互连模块进行连接和信息交互，每个节点又可以由多个处理机组成，它们分别拥有各自独立的本地存储器、IO设备等，并通过一条局部总线与一个单独的主板上的共享存储器连接。
NUMA的三层存储器：1、本地存储器 2、群内共享存储器 3、全局共享存储器或其它节点存储器
基于目录的多处理机，维护一个表示每个告诉缓存行的位置和状态的数据库。当一个高速缓存行被引用时，就查询数据库找出它的位置以及它是干净的or脏的。
多处理机操作系统类型
1. 每个CPU都与自己的操作系统
2. 主从多处理机
3. 对称多处理机：在存储器里有操作系统和的副本，任何CPU都可以运行它。
多处理机同步
必须采用一个合适的互斥信号量协议，保证所有的CPU顺利工作，任何互斥信号量的核心都是一条指令，该指令允许检测一个存储器并以一种不可见的方式操作设置。TSL（Test and Set Lock）
减少总线流量的方法：
1. 高速缓存，带锁
2. 以太网二进制指数补偿算法，不采用连续轮询，而是把一个延迟循环插入轮询，如果锁忙，延迟被加倍成为两条指令。。。
3. 让每个打算获得互斥信号量的CPU都拥有各自的测试用私有锁变量
多处理机调度
1. 分时系统，时间片调度
2. 空间共享
3. 群调度
多计算机
多计算机硬件
互连技术：星形、环形、网格、双凸面、立方体、超立方体
交换机制：存储转发包交换、电路交换
负载均衡
1. 图论确定算法
2. 发送者发起分布式启发算法
3. 接收者发起分布式启发算法
4. 竞标算法
分布式系统
网络硬件：以太网、因特网
网络服务：面向连接、无连接
网络协议：IP和TCP
基于文档的中间件
基于文件系统的中间件
基于共享对象的中间件
基于协作的中间件