А.Ю. Попов
2
ний. Например, в известном алгоритме Дейкстры поиска кратчайших
путей на графе можно выделить два потока команд. Команды вычис-
ления длин путей выполняются на универсальном микропроцессоре,
в то время как процессор обработки структур выполняет поиск крат-
чайшего из них.
Принципы функционирования процессора обработки струк-
тур.
Выполнение программ в ЭВМ начинается с фазы инициализа-
ции, когда происходит загрузка информации в оперативную память.
Эта фаза достаточно плохо подвергается параллельной обработке,
так как предполагает последовательное чтение информации из ис-
точника (например, периферийного устройства, диска или оператив-
ной памяти), обработку и последовательную запись их в оператив-
ную память. Форматы представления данных, целесообразные при их
передаче, часто не соответствуют форматам представления данных
при выполнении программ. «Узким местом» в процедуре инициали-
зации является центральный процессор, который принимает, обраба-
тывает и сохраняет информацию в виде структуры данных в опера-
тивной памяти. При использовании нескольких микропроцессоров
удается совместить действия по загрузке информации и обработке
структур данных.
Во время фазы выполнения программы в ЭВМ с одним потоком
команд и одним потоком данных центральный процессор осуществ-
ляет как арифметическую и логическую обработку информации, так
и действия со структурами данных. Последовательность запросов к
структуре может быть выделена из общего алгоритма и обработана
отдельно, однако этого не происходит по причине недостаточной ап-
паратной поддержки. В настоящее время не применяются какие-либо
специализированные устройства, способные хранить и обеспечивать
доступ к структурам данных независимо от центрального процессо-
ра. В системах с многими потоками команд и многими потоками
данных такая обработка возможна на одном из вычислительных уз-
лов, но требует применения специальных технологий параллельного
программирования, затрудняющих процесс проектирования про-
граммного обеспечения.
Разработанная вычислительная система МКОД, в отличие от тра-
диционных, имеет в своем составе специализированный процессор
обработки структур (СП), который обеспечивает аппаратную под-
держку всех операций над структурами данных, их хранение в ло-
кальной памяти, выдачу информации в центральный процессор (ЦП)
для ее последующей обработки. СП может выполнять команды, хра-
нимые в его локальной памяти команд, в то время как структуры
данных хранятся в независимой локальной памяти данных. Прямой
доступ со стороны ЦП в локальную память данных СП невозможен.
