DSMjärjestelmien

DSM-järjestelmät (Distributed Shared Memory) ovat rinnakkaislaskennan arkkitehtuuri, jossa useat prosessit voivat viitata samaan muistialueeseen riippumatta siitä, millä koneella niiden koodi suoritetaan. Tämän lähestymistavan tavoitteena on tarjota jaettu muistipaikka, joka muistuttaa perinteistä yhtenäistä muistia, jolloin ohjelmointi voi olla helpompaa ja rinnakkaisten laskentatehtävien skaalaus mahdollistuu klustereissa.

Toimintaperiaate ja toteutustavat: DSM voidaan toteuttaa ohjelmistopohjaisesti (software DSM) tai laitteistotukiin perustuen (hardware-assisted DSM). Koherenssi ylläpidetään viestinnän avulla: muistilohkot ja sivut päivittyvät, kun toinen solmu muuttaa jaettuun muistiin. Toteutuksissa käytetään yleensä joko hakemistorakenteeseen perustuvaa koherenssia tai snoopy-tyyppistä seurontaa, jossa prosessorit kuuntelevat muistin käyttöä ja synkronoitavat tapahtumiaan.

Koherenssimalleja ja suorituskyky: DSM:iin liittyy erilaisia koherenssimalleja, kuten sequential consistency, release consistency ja weak consistency. Ne määrittelevät, millä järjestyksellä muistitoiminnot tulevat esiin eri prosesseille. Monissa toteutuksissa päivitykset voivat olla synkronoituja tai asynkronisia, mikä vaikuttaa sekä suorituskykyyn että ohjelmointivaikeuksiin.

Käyttökohteet ja rajoitteet: DSM soveltuu suurten rinnakkaisten laskentatehtävien, simulointien ja tietojenkäsittelyn sovellusten kehittämiseen, joissa muistinkirjoitusten läpivienti on keskeistä. Rajoitteina ovat kuitenkin korkea viestintävoimakkuus, latenssi, koherenssihäviöt sekä ohjelmistoarvon hallinnan monimutkaisuus, mikä voi rajoittaa käytännön tehokkuutta jo pienemmissä järjestelmissä.

Historia ja nykytilanne: DSM-ajatukset ovat vaikuttaneet merkittävästi tutkimukseen rinnakkais- ja hajautettujen järjestelmien alalla. Nykyään suoraa DSM-tekniikkaa ei aina käytetä laajasti, mutta sen periaatteet elävät muistihallinnan designien ja klusteripohjaisten ratkaisujen kehittämisessä.