Wat zijn parallelle besturingssystemen?
Parallelle besturingssystemen worden gebruikt om meerdere netwerkcomputers met elkaar te verbinden om taken parallel uit te voeren. De architectuur van de software is vaak een op UNIX gebaseerd platform, waarmee het gedistribueerde belastingen tussen meerdere computers in een netwerk kan coördineren. Parallelle besturingssystemen kunnen software gebruiken om alle verschillende bronnen van de parallel werkende computers te beheren, zoals geheugen, caches, opslagruimte en verwerkingskracht. Met parallelle besturingssystemen kan een gebruiker ook rechtstreeks communiceren met alle computers in het netwerk.
Een parallel besturingssysteem werkt door sets berekeningen in kleinere delen te verdelen en deze over de machines in een netwerk te verdelen. Om communicatie tussen de processorkernen en geheugenarrays te vergemakkelijken, moet routingsoftware zijn geheugen delen door dezelfde adresruimte toe te wijzen aan alle computers in het netwerk, of zijn geheugen distribueren door een andere adresruimte toe te wijzen aan elke verwerkingskern. Door het delen van geheugen kan het besturingssysteem zeer snel werken, maar het is meestal niet zo krachtig. Bij gebruik van gedistribueerd gedeeld geheugen hebben processors toegang tot zowel hun eigen lokale geheugen als het geheugen van andere processors; deze distributie kan het besturingssysteem vertragen, maar is vaak flexibeler en efficiënter.
De meeste wetenschapsgebieden, waaronder biotechnologie, kosmologie, theoretische fysica, astrofysica en informatica, gebruiken parallelle besturingssystemen om de kracht van parallel computing te benutten. Dit soort systeemconfiguraties helpt ook bij het creëren van efficiëntie in sectoren zoals advies, financiën, defensie, telecom en weersvoorspelling. Parallel computergebruik is zelfs zo robuust geworden dat het door kosmologen is gebruikt om vragen over de oorsprong van het universum te beantwoorden. Deze wetenschappers konden simulaties van grote delen van de ruimte tegelijkertijd uitvoeren - het duurde slechts een maand voordat wetenschappers een simulatie van de vorming van de Melkweg konden compileren, een prestatie waarvan eerder werd gedacht dat die onmogelijk was.
Wetenschappers, onderzoekers en industrieën kiezen er vaak voor om ook parallelle besturingssystemen te gebruiken vanwege de kosteneffectiviteit. Het kost veel minder geld om een parallel computernetwerk samen te stellen dan het kost om een supercomputer te ontwikkelen en te bouwen voor onderzoek. Parallelle systemen zijn ook volledig modulair, waardoor goedkope reparaties en upgrades kunnen worden uitgevoerd.
In 1967 heeft Gene Amdahl, terwijl hij bij IBM werkte, het idee opgevat om software te gebruiken om parallel computing te coördineren. Hij publiceerde zijn bevindingen in een artikel genaamd de wet van Amdahl , waarin de theoretische toename van de verwerkingskracht werd geschetst die men kon verwachten van het runnen van een netwerk met een parallel besturingssysteem. Zijn onderzoek leidde tot de ontwikkeling van pakketschakeling en daarmee tot het moderne parallelle besturingssysteem. Deze vaak over het hoofd gezien ontwikkeling van pakketwisseling was ook de doorbraak die later het "Arpanet Project" begon, dat verantwoordelijk is voor de basisbasis van 's werelds grootste parallelle computernetwerk: het internet.