A capacidade de um aplicativo de usar vários processadores (ou núcleos dentro de um processador) quando necessário depende de vários mecanismos -chave trabalhando juntos:
1.
Suporte do sistema operacional: O sistema operacional (OS) desempenha um papel crucial. Ele fornece a infraestrutura para gerenciar vários processos e threads e agendar sua execução nos processadores disponíveis. Isso inclui recursos como:
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multitarefa: A capacidade de executar vários programas simultaneamente.
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Multithreading: A capacidade de dividir um único programa em vários threads que podem ser executados em paralelo.
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Programação do processo: Algoritmos que decidem qual processo ou encadeamento é executado em qual processador a qualquer momento.
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Comunicação entre processos (IPC): Mecanismos que permitem diferentes processos ou threads trocarem dados e coordenar suas atividades.
2.
Linguagem de programação e bibliotecas: O aplicativo em si precisa ser escrito de uma maneira que permita aproveitar vários processadores. Isso normalmente envolve:
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Modelos de simultaneidade: Paradigmas de programação (como multithreading ou passagem de mensagens) que permitem a execução paralela.
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Bibliotecas de programação paralela: Bibliotecas (como OpenMP, MPI ou CUDA) que fornecem ferramentas e abstrações para escrever código paralelo com mais facilidade. Essas bibliotecas geralmente lidam com as complexidades da distribuição de trabalhos em vários processadores.
3. Suporte de hardware
: O hardware subjacente deve ser capaz de processamento paralelo. Isso significa:
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Múltiplos processadores/núcleos: O sistema precisa ter várias unidades de processamento disponíveis.
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Memória compartilhada (para alguns modelos): Para aplicativos multithread, a memória compartilhada permite que os threads acessem e modifiquem facilmente os mesmos dados. Isso requer suporte de hardware para acesso eficiente na memória de vários núcleos.
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interconexões: As vias de comunicação de alta velocidade (como o barramento do sistema) são essenciais para uma comunicação eficiente entre os processadores.
Em essência, a capacidade do aplicativo de utilizar vários processadores é um esforço coordenado. O sistema operacional fornece o ambiente, a linguagem de programação e as bibliotecas oferecem ferramentas para escrever código paralelo, e o hardware fornece o poder de processamento e a infraestrutura de comunicação. Se algum desses elementos estiver ausente ou insuficiente, o aplicativo será limitado em sua capacidade de explorar o processamento paralelo.
