Ko'p mashinali va ko'p protsessorli kompyuter tizimlari

Mavzu: Ko'p mashinali va ko'p protsessorli kompyuter tizimlari R Ye J A Ko'p mashinali yoki parallel hisoblash tizimlari haqida umumiy ma'lumotlar. Hisoblash tizimlari klassifikatsiyasi. Ko'p protsessorli hisoblash tizimlari kommunikatsiyasining tipik strukturasi. 1. Ko'p mashinali yoki parallel hisoblash tizimlari haqida umumiy ma'lumotlar. Umumiy holda parallel hisoblash (PX) tizimi deganda- tizim bir vaqtda bir necha mashina amallarini bajara olishi tushiniladi. PX tizimlariga quyida qurilish arxitekturasi talablarini bajara oladigan tizimlar mos keladi: EHM ning alohida qurilmalarining ish bajara olishi, yani qurilmalarning bir biriga tobiy (mustamlaka) bo'lmasligi. Bu talab HT ning barcha asosiy komponetalari bir sathda (stepda) bir munosabatda bo'lishi lozimligini ko'rsatadi. HTidan elementlar xolos bo'lish (qutilishi)- xolislikni tashkil etish quyidagi formalarda amalga oshiriladi: Maxsuslashtirilgan qurilmalarni qo'lash yordamida. Masalan: butun sonli va moddiy sonli arifmetika uchun alohida protseslarni xotiraning yuqori satxi orqali bajarish (registrlar, keshlar); EXM ning qurilmalarini dublirlash (takror ishlatish) yordamida. Masalan bir tipdagi bir nechta protsessorlarni yoki bir nechta tezkor xotira qurilmasini ishlatish yordamida. PHTlarining tashkil etilishi muammolari quyida mavjud bo'lgan bir-biriga bog'liq bo'lmagan dastur qismlaridan tashkil topgan deyish mumkin. Ko'p topshiriqli rejim (vaqtni taqsimlash rejimi)- protsesslarni bajarishda yagona protsessordan foydalaniladi. Bu rejimda- bir vaqtning o'zida bir nechta masalaning parallel ishlashi ko'zda tutiladi. Bu yerda yagona aktiv protsess mavjud bo'ladi, qolgan protsesslar esa kutish holatida bo'ladi. Vaqtni taqsimlash rejimi orqali HTning tashkil etish effektivliligi oshadi. Parallel bajarish - aynan bir vaqt momentida qayta ishlanayotgan ma'lumotlarni bir nechta buyruqlari bajariladi. Bu rejimda faqatgina tizimning ichidagi aniq protsesslardan tashqari, konveyirli va vektorli qayta ishlovchi qurilmalardagi qayta ishlanadigan protsesslar ham nazarda tutiladi. Hisoblashni taqsimlash - bu termin asosan parallel ravishda ma'lumotni qayta ishlayotganiligini ko'rsatish uchun qo'llaniladi. Yani (tarmoq orqali) qayta ishlovchi qurilmalar uzoqlashgan holatda, bir-birlariga ma'lumotlarni aloqa simlari yordamida ulanib, o'tkazish orqali amalaga oshiradi. Natijada past intinsivlikda bo'lsada, bu usul ko'p mashinali hisoblash kompleksini tashkil etadi va alohida EHMlarni aloqa kanallari orqali lokal va global axborot tarmoqlariga ulaydi. PHTlari deganda, ko'p holarda ko'p protsessorli hisoblash tizimlari deb yuritiladi. 2. Hisoblash tizimlari klassifikatsiyasi. Bajariladigan buyruqlar ketma-ketligi va qayta ishlanadigan ma'lumot-larning o'zaro harakat oqimi hamkorlik usullarini qamrab oluvchi juda keng tarqalgan EHM arxitekturasini Flinn (Flenn) sistemasi orqali turkumlash deb yuritiladi. Unga ko'ra HT klasiifikatsiya quyidagi tizimlardan tashkil topadi. SISD (Single Instruction, Single Data)- tizimlari, bu tizimlarda bitta buyruqlar oqimi va bitta ma'lumotlar potogi mavjud bo'ladi. Bunday tipdagi tizimlarga oddiy ketma-ket ish bajaruvchi kompyuterlarni qo'shish mumkin. SIMD (Single Instruction, Multiple Data)- tizimlari, bu tizimlar bitta buyruqlar oqimi va ko'p ma'lumotlar oqimidan tashkil topadi. Bu sinfga kichik hmsoblash tizim ...