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Multiprocesador

Se denomina multiprocesador a un computador que cuenta con dos o más microprocesadores (CPUs).
Gracias a esto, el multiprocesador puede ejecutar simultáneamente varios hilos pertenecientes a un mismo proceso o bien a procesos diferentes.
Los ordenadores multiprocesador presentan problemas de diseño que no se encuentran en ordenadores monoprocesador. Estos problemas derivandel hecho de que dos programas pueden ejecutarse simultáneamente y, potencialmente, pueden interferirse entre sí. Concretamente, en lo que se refiere a las lecturas y escrituras en memoria. Existen dos arquitecturas que resuelven estos problemas:
La arquitectura NUMA, donde cada procesador tiene acceso y control exclusivo a una parte de la memoria.
La arquitectura SMP, donde todos losprocesadores comparten toda la memoria.
Esta última debe lidiar con el problema de la coherencia de caché. Cada microprocesador cuenta con su propia memoria cache local. De manera que cuando un microprocesador escribe en una dirección de memoria, lo hace únicamente sobre su copia local en caché. Si otro microprocesador tiene almacenada la misma dirección de memoria en su caché, resultará que trabaja con unacopia obsoleta del dato almacenado.
Para que un multiprocesador opere correctamente necesita un sistema operativo especialmente diseñado para ello. La mayoría de los sistemas operativos actuales poseen esta capacidad.











MULTICOMPUTADORES
Los sistemas multicomputadores se pueden ver como un computador paralelo en el cual cada procesador tiene su propia memoria local. Enestos sistemas la memoria se encuentra distribuida y no compartida como en los sistemas multiprocesador. Los computadores se comunican a través de paso de mensajes, ya que éstos sólo tienen acceso directo a su memoria local y no al las memorias del resto de procesadores.
El diagrama de bloques de un sistema multicomputador coincide con el de los sistemas UMA, la diferencia viene dada porque la red deinterconexión no permite un acceso directo entre memorias, sino que la comunicación se realiza por paso de mensajes. La transferencia de los datos se realiza a través de la red de interconexión que conecta un subconjunto de procesadores con otro subconjunto. La transferencia de unos procesadores a otros se realiza por tanto por múltiples transferencias entre procesadores conectados dependiendodel establecimiento de dicha red.
Dado que la memoria está distribuida entre los diferentes elementos de proceso, estos sistemas reciben el nombre de distribuidos. Por otra parte, estos sistemas son débilmente acoplados, ya que los módulos funcionan de forma casi independiente.
Características de los multicomputadores

- La memoria es privada (es decir, cada procesador tiene un mapa dedirecciones propio que no es accesible directamente a los demás).
- La comunicación entre procesadores es por paso de mensajes a través de una red de interconexión.
- En un multicomputador, cada nodo es una computadora clásica.

- Los nodos colaboran para resolver juntos un mismo problema (ejecutar la misma aplicación).

- La compartición de datos es explícita, ya que el acceso a datos comunes es porpaso de mensajes.


Clusters Computacionales:
Se requiere gran capacidad de cómputo
para aplicaciones que van desde
simulaciones del medio ambiente,
biomedicina, física de partículas,
estadísticas, criptografía, etc.
• La potencia de las computadoras es cada
vez mayor, pero al mismo tiempo siguen
apareciendo retos computacionales más
grandes.
Cluster Beowulf:
• Nombre quereciben en general las técnicas y
procedimientos para usar Linux como cluster
computacional.
• Hay librerías y API's para C, C++, Fortran, Java
para el desarrollo de aplicaciones paralelas:
– MPI (Message Passing Interface)
– PVM (Parallel Virtual Machine) para el desarrollo de
aplicaciones paralelizadas.
• MPI es la librería más usada, en particular la
implementación MPICH.
• MPI es...