⑷ 多CPU多人多工作業系統(Multi-CPU Multi-User Multi-Tasking System)
多CPU多人多工作業系統利用多個CPU來處理多個用戶和多個應用程序,進一步提高了系統的性能和可擴展性。
要考量的工作:
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並行處理和同步:
- 多處理器排程:實現多處理器之間的協同工作,確保負載均衡,使用並行處理算法。
- 進程同步:管理多個CPU之間的進程同步,避免資源競爭和死鎖。
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記憶體一致性:
- 多層緩存一致性:確保多CPU系統中各級緩存的一致性,使用MESI協議等技術。
- 全局記憶體管理:統一管理多CPU系統中的記憶體,確保數據一致性和可用性。
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資源分配和調度:
- 動態負載平衡:根據實時系統負載動態調整資源分配,確保各CPU的高效利用。
- NUMA(非均勻存取記憶體):在NUMA架構下,優化CPU和記憶體的配對,減少延遲。
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系統擴展性:
- 集群管理:支持多CPU集群的協同工作,提供高可用性和可擴展性。
- 分佈式計算:支持分佈式計算框架,如Hadoop和Spark,提高系統計算能力。
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故障容忍:
- 冗餘設計:通過多CPU冗餘設計實現故障容忍,確保系統在單個CPU故障時仍能正常運行。
- 熱插拔支持:支持CPU和其他硬件的熱插拔,更換故障部件時不影響系統運行。