Moniprosessointi

Moniprosessointi on tietokonejärjestelmän toimintamuoto, jossa useat prosessit suoritetaan samanaikaisesti. Tämä saavutetaan sekä laitteiston että ohjelmiston mekanismien avulla: useiden suorittimiytimien tai useampien prosessorien rinnakkaiskäytöllä sekä käyttöjärjestelmän prosessinhallinnalla.

Laitteistollisesti moniprosessointi voi toteutua SMP-arkkitehtuurissa (symmetric multiprocessing), jossa useampi prosessori tai ydin jakaa saman muistialueen, tai AMP-ratkaisuissa (asymmetric multiprocessing). Nykyjärjestelmät ovat useimmiten moniytimisiä, mikä mahdollistaa suuremman rinnakkaiskäytön.

Ohjelmistollisesti tarvitaan tehokasta muistinhallintaa ja prosessien välistä viestintää (IPC). Käyttöjärjestelmä aikatauluttaa prosesseja, suorittaa kontekstinvaihdon ja hallinnoi resursseja. Prosessit sijaitsevat erillisissä muistiosoitteissa; säikeet voivat tarjota kevyemmän rinnakkaisuuden oman prosessin sisällä, mutta ne jakavat saman osoitteiston.

Edut: parempi läpäisy ja vasteaika, paremmin hyödynnetyt resurssit sekä parempi skaalautuvuus lisäytimien myötä. Haasteet: monimutkaisuus, järjestelmän synkronointitarpeet, mahdolliset kilpailutilanteet, viiveet kontekstinvaihdon ja muistinhallinnan vuoksi sekä komplikaatiot kuten deadlock ja cache-coherence-kysymykset.

Sovellukset kattavat palvelin- ja laskentatehtävät, suuria tietojenkäsittelyprosesseja sekä tekoälyä ja data-analytiikkaa, joissa rinnakkainen suoritus parantaa suorituskykyä. Moniprosessoinnin ja monisäikeisyyden välillä on ero: moniprosessointi käyttää erillisiä prosesseja, kun taas monisäikeisyys toteutetaan useilla säikeillä saman prosessin sisällä.