[现代操作系统] 多处理机系统

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原创最新推荐文章于 2026-03-09 10:19:38 发布 1.2k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

Android16 动态隐藏systemUI右侧音量条本文介绍了如何屏蔽SystemUI系统音量条并显示自定义音量控制条的实现方法。主要通过两个步骤：1）在编译脚本中定义控制属性persist.rp.show.volume.dialog=off来隐藏系统音量条；2）修改SystemUI源码中的VolumeDialogImpl.java文件，在showH方法中根据属性值判断是否显示系统音量条。当属性值为off时直接return，从而屏蔽系统音量条的显示，实现自定义音量控制条的替代显示。该方法通过系统属性控制显示状态，具有灵活可控的特点。阅读详情

1. 多处理机简介
2. 多处理机硬件
3. 多处理机操作系统类型
4. 多处理机调度
5. 参考资料

1. 多处理机简介

共享存储器多处理机
每个 cpu 都可同样访问
消息传递多计算机
通过某种高速互联网络连接在一起, 每个存储器局部对应一个 cpu, 且只能被该 cpu 访问, 这些 cpu 通过互联网络发送多字消息通信
易于构建, 编程难
广域分布式系统
通过广域网连接, 如 Internet,

多处理机是共享存储器多处理机的简称, 多个 cpu 共享一个公用的 RAM.

2. 多处理机硬件

所以多处理机都具有每个 cpu 可访问全部存储器的性质, 而有些多处理机有一些特性,

2.1. UMA(Uniform Memory Access)

读出每个存储器字的速度一样快

2.1.1. 基于总线的 UMA 多处理机体系结构

bus

2.1.2. 基于交叉开关的 UMA 多处理机

2.1.3. 基于多级交换的 UMA 多处理机

此开关检查 module 域来决定连入哪个存储器, 即连接 x 还是 y

例如 Omega网络

n 个 cpu / 存储器, 有 log₂n 级, 每级只需 n/2 个开关,

比较:

网络	开关数	是否阻塞
交叉开关	n²	不阻塞
Omega 网络	n/2*log₂n	阻塞

2.2. NUMA(nonuniform memory access)

特性:
* 具有对所有 cpu 都可见的单个地址空间
* 通过 LOAD 和 STORE 指令来访问运程存储器
* 访问远程存储器慢于访问本地存储器

基于文件的多处理机
基本思想: 维护一个数据库来记录告诉缓存行的位置及其状态. 当一个高速缓存行被引用时, 就查询数据库找出高速缓存行的位置以及它的 dirty 记录,(是否被修改过),

2.3. 多核芯片

每个核就是一个完整的 CPU , 可以共享内存, 但是 cache 不一定共享. 时常被成为 片级多处理机(Chip-level MultiProcessors, CMP).

与基于总线的多处理机和使用交换网络的多处理机的差别不大:
* 基于总线的每个 CPU 都有自己的 cache
* CMP 容错性低: 连接紧密, 一个共享模块的失效可能导致其他 CPU 出错

片上系统 (system on a chip)
芯片包含多个核, 但是同时还包含若干个专业核, 比如视频与音频解码器, 加密芯片, 网络接口等

3. 多处理机操作系统类型

3.1. 每个 CPU 都有自己的操作系统

优点: 共享操作系统代码

注意
* 在一个进程进行系统调用时, 是在本机的 CPU 上被捕获并处理的, 并使用操作系统表中的数据结构
* 因为每个操作系统都有自己的表, 那么也有自己的进程集合, 通过自身调度这些进程, 而没有进程共享. 如果一个用户登陆到 CPU1 , 那么他的进程全在 CPU1 上, 也就是可能导致其他 CPU 空载
* 没有页面共享: 可能出现 CPU2 不断进行页面替换而 CPU1 却有多余的页面
* cache 不一致