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Netzwerk-Grundlagen – Rechenzentrumsnetze im Umbruch, Teil 3

Die grundsätzliche Funktionsweise der Virtualisierung im Überblick

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Prozessabläufe in einer Multi-Core-Architektur

Wie bereits dargestellt, gibt es Elementarprozesse, die vom Scheduler gesteuert werden. Ist nur ein Prozessor vorhanden, muss der Scheduler alle Elementarprozesse auf diesen einen Prozessor abbilden, es kann also zu einer Zeit wirklich nur ein Prozess laufen. Die Verfügbarkeit mehrerer Prozessoren führt dazu, dass der Scheduler nunmehr mehr Möglichkeiten hat. Er kann jetzt zwei, vier, acht oder mehr Prozesse gleichzeitig laufen lassen, je nach Anzahl der Prozessoren oder Cores. Das hört sich jetzt einfach an, wird aber in der Praxis dadurch kompliziert, dass nicht alle Kombinationen parallel laufender Elementarprozesse wirklich sinnvoll sind.

Entwirft man nun ein System aus mehreren parallelen Prozessen für eine Multi-Prozessor oder Multi-Core-Umgebung, muss man darauf achten, dass sich die Prozesse nicht gegenseitig stören. Dafür gibt es eine einfache Grundregel: zwei Prozesse können sich genau dann nicht stören und parallel ausgeführt werden, wenn ihre Nachbereiche disjunkt sind. Hierzu gibt es eine sehr umfangreiche Theorie vielen weiteren Regeln, aber das führt hier nicht weiter.

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Pauschal kann man sagen, dass sich z.B. anwendungsunterstützende Elementarprozesse und systemunterstützende Elementarprozesse gegenseitig selten stören. Natürlich gibt es aber auch hier Prozesse, die unmittelbar voneinander abhängen und nacheinander ausgeführt werden müssen. Ich hatte hierzu ja eben die Ein- und Ausgabe entsprechender Elementarprozesse im Zusammenhang mit der IPC besprochen. Das ist genau so ein Beispiel.

Man kann auch Anwendungen entwerfen, die sich eine mögliche Parallelität von Prozessen zunutze machen, um eine spezielle, umfangreiche Aufgabe zu erledigen. Das ist aber hier generell nicht das Thema und gehört auch auf eine andere Ebene. Natürlich gibt es über das Ganze noch viel mehr zu sagen, für die Erklärung der Virtualisierung reicht das aber erstmal.

weiter mit: Vom klassischen Betriebssystem zur Virtualisierung

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