Nun der Schwerpunkt jetzt soll mal auf Systemmerkmale liegen, die sich insbesondere für diese

Betriebsarten, die wir ja gerade betrachtet haben, herausgebildet haben und die sich

eigentlich bis heute in den Rechnern, die wir so verwenden, sei es nun PC oder sei es Großrechner,

gank und gäbe sind. Das bezieht sich vor allen Dingen jetzt hier auf Multiprozessoren,

besondere Schutzvorkehrungen, die zu treffen sind, die Speicherwaltung und dann nachher die Frage,

inwiefern denn praktisch universelle Systemsoftware auf Basis solcher, sagen wir mal,

Hardwareplattform oder Systemplattform vorteilhaft ist oder weniger vorteilhaft ist. Aber fangen wir

mal mit den Multiprozessoren zunächst an. Nun bei den Multiprozessoren, da sieht es einerseits

so mal so aus, dass man eine sogenannte symmetrische Simultanverarbeitung unterstützt bekommt,

SMP, Symmetric Multi-Processing. Das bedeutet letztlich, dass man also ein Rechensystem hat,

in dem denn zwei oder mehr gleiche identische Prozessoren vorliegen, die dann eng gekoppelt

sind über ein gemeinsames Verbindungssystem. Das Verbindungssystem kann normaler Bus sein,

das kann auch ein Netzwerk, eine Crossbar, also ein Kreuzschienenverteiler letztendlich sein. Das ist

eine spezielle Auslegung, die man hat. Entscheidend ist, dass die eng gekoppelt sind und dieses

Verbindungssystem dann praktisch für alle diese gleichen Prozessoren gemeinsam vorliegt. Worüber

denn die Prozessoren denn letztendlich auch in Kontakt treten können. Nun, diese Art von Betrieb

bedeutet, dass man von der Befehls- wie auch von der Maschinenprogramm-Ebene ganz bestimmte

architektonische Merkmale präsentiert bekommen muss. Da müssen also bestimmte Anforderungen erfüllt

sein, wenn man diese Form der Simultanverarbeitung durchführen möchte. Nun zunächst ist es so,

dass jeder Prozessor eben einen sogenannten gleichberechtigten Zugang auf den Hauptspeicher

hat. Dieser klassische Shared-Memory-Zugriff, den man hat, aber nicht nur Hauptspeicher,

sondern eben auch auf die zur Verfügung stehende Peripherie, also die seinen Ausgabegeräte in dem

Rechensystem. Dann ist es so, dass der Zugriff auf diesen Hauptspeicher eben für alle Prozessoren

gleichförmig abläuft. Das sind dann sogenannte UMA-Systeme, Uniform Memory Access, meint man hier.

Nun, das ist ein bisschen aufgeweicht, diese Anforderungen dahingehen, dass man hier mal

zwischen den nicht-funktionalen und den funktionalen Aspekten unterscheiden muss. In nicht-funktionaler

Hinsicht kann es denn sehr wohl schon so sein, dass sich, sagen wir mal, beim Speicherzugriff

ausgehend von den verschiedenen Prozessoren unterschiedliche Zeiten ergeben, die sich

einfach dadurch festhören, dass der eine Prozessor weniger zyklen braucht als der

andere Prozessor. Das ist also eine zeitliche Frage, die dort denn eher so im Vordergrund steht.

Funktional sind auf jeden Fall alle Zugriffe gleichförmig, also bezogen auf die Maschinenbefehle,

die die Prozessoren anbieten und wie man praktisch an die Operanden, die denn im Hauptspeicher liegen

würden, Vermöge dieser Maschinenbefehle dann halt herankommt. Da ist es immer gleich. Es kann also

sein, dass derselben Maschinenbefehl etwas unterschiedlich viel Zeit braucht, je nachdem

welchen Prozessor man hier betrachtet. Aber alle Maschinenbefehle können in der gleichen Art und

Weise sozusagen Operanden lesen und schreiben. Das bedeutet letztendlich, dass man eine Plattform,

eine Hardware-Plattform haben, wo die Prozessoren dann insgesamt so ein homogenes System zur

Führungsstellung stellen und typischerweise wird dann ein solches System eben von den selben

Betriebssystemen verwaltet. Das wäre dann auch so ein shared memory Betriebssystem, kann man sagen.

Nun, hier haben wir wirklich reale Prozessoren, die verfügbar sind. Das bedeutet eine echte

Parallelität, die unterstützt wird. Das bedeutet unterschiedliche oder andere Konzepte zur

Synchronisation einerseits, also zur Abstimmung der Prozessaktivitäten, der nicht sequenziellen

Programme, die dann irgendwann zur Ausführung kommen werden auf solch einem SMP-System und

sehr stark eben in Abhängigkeit von der Art und Weise, wie das Verbindungssystem aufgebaut ist

und wie der Speicher organisiert ist. Auch die Frage der Skalierbarkeit eines solchen Systems,

also wie viele Prozessoren man praktisch in so einem SMP-System denn praktisch integrieren

kann, zusammenbauen kann, ja typisch. Man kann bis 100 Prozessoren vielleicht gehen, wenn man

so klassische shared memory-Systeme so betrachtet, die dann noch halbwegs gut skalieren mit so einem

Ansatz. Nun, SMP als Begriff steht aber eben auch für shared memory Prozessor, also Übersetzung,

das ist Speicher gekoppelter Multiprozessor. Und da geht es im Wesentlichen halt darum, dass man zum