什么是并行操作系統(Parallel Operating Systems)？

并行操作系統是一種計算機處理平臺，它將大任務分解成在不同地點、不同機制同時完成的小任務，有時也被稱為"多核"處理器。這種類型的系統通常在處理非常大和復雜的文件時非常有效數字代碼。它最常見于研究環境中，中央服務...

并行操作系統是一種計算機處理平臺，它將大任務分解成在不同地點、不同機制同時完成的小任務，有時也被稱為"多核"處理器。這種類型的系統通常在處理非常大和復雜的文件時非常有效數字代碼。它最常見于研究環境中，中央服務器系統同時處理許多不同的任務，但任何時候多臺計算機同時執行類似的任務并連接到共享基礎設施時都會很有用。一開始很難設置它們，可能需要一些專業知識，但是大多數技術專家都認為，從長遠來看，它們比單臺計算機更具成本效益和效率。

并行操作系統用于連接多臺聯網計算機以并行完成任務。
并行計算的基礎
并行操作系統的工作原理是將計算集分成更小的部分，并將它們分布在網絡上的機器之間。為了便于處理器內核和內存陣列之間的通信，路由軟件必須通過為所有聯網的計算機分配相同的地址空間來共享內存，或者通過為每個處理核心分配不同的地址空間來分配內存。共享內存允許操作系統非常快速地運行，但通常不是那么強大。當使用分布式共享內存時，處理器既可以訪問自己的本地內存，也可以訪問其他處理器的內存；這種分布可能會降低操作系統的速度，但通常更靈活、更高效
該軟件的體系結構通常圍繞基于UNIX的平臺構建，該平臺允許協調網絡中多臺計算機之間的分布式負載。并行系統能夠使用軟件管理并行運行的計算機的所有不同資源，如內存、緩存、存儲空間，以及處理能力。這些系統還允許用戶直接與網絡中的所有計算機連接。
起源于1967年，為IBM工作的美國計算機科學家Gene Amdahl，他在一篇名為Amdahl~s Law的論文中發表了他的發現，該論文概述了使用并行操作系統運行網絡所能預期的處理能力的理論增長。他的研究導致了分組交換的發展，從而現代并行操作系統，這種分組交換的發展被廣泛認為是后來開始的"ARPANET項目"的突破，它負責互聯網的基本基礎。世界上最大的并行計算機網絡。
現代應用
大多數科學領域都使用這種操作系統，包括生物技術、宇宙學、理論物理、天體物理學和計算機科學。這些系統的復雜性和容量也有助于提高咨詢、金融等行業的效率，國防、電信和天氣預報。事實上，并行計算已經變得如此強大，以至于許多頂尖的宇宙學家都使用它來回答有關宇宙起源的問題。科學家們能夠同時對大面積的空間進行模擬科學家們只用了一個月的時間就用這種操作系統來模擬銀河系的形成過程，例如，以前人們認為這是不可能的，因為它是如此復雜和繁瑣，行業領導者通常選擇使用這類操作系統主要是因為它們的效率，但成本通常也是一個因素，組裝一個并行計算機網絡的成本遠遠低于開發和建造一臺用于研究的超級計算機的成本，或者投資于許多小型計算機并進行分工。并行系統也是完全模塊化的，在大多數情況下，可以進行廉價的維修和升級。

發表于 2020-07-10 15:54
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分類：電腦網絡

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