12- ma’ruza Parallel hisoblash tizimlari Reja: Parallel tizim arxitektura kategoriyalari Parallel protsessorlar
Download 0.69 Mb. Pdf ko'rish
|
4-маъруза
- Bu sahifa navigatsiya:
- 3. Zamonaviy parallel kompyuterlar arxitekturasi
|
2.Parallel arxitekturalar
• Parallel kompyuterlar tizimlari arxitekturasida 2 ta jihat asosiy rol o’ynaydi: • Protesssorlar va ularning xotiralari o’zaro qanday bog’langanligi; • Protsessorlarning qanday o’zaro ta’sir qilishi. Parallel algoritmlarni muhokama qilganda biz ana shu jihatlar haqida gapiramiz. Negaki u yoki bu yechimlar turli masalalar uchun turli samaradorlikka ega bo’lishi mumkin. Parallel arxitekturada protsessorlarni ulashning bundan boshqa imkoniyatlari ham mavjud. Bularga daraxtsimon tarmoqlar (protsessorlar bironta daraxtni hosil qiladi) va ikki o’lchovli chambaraksimon umumlashtiradigan giperkublarni misol qilish mumkin. 3. Zamonaviy parallel kompyuterlar arxitekturasi Parallel arxitekturaning ikkinchi variantida har bir protsessor faqat shu protsessor uchun mavjud bo’lgan o’z xotirasiga ega. Bunday sxema ko’pkompьyuterli yoki taqsimlangan xotira tizimi deb ataladi. Multikompьyuter va multiprotsessorning asosiy farqi shundaki, ko’p kompьyuterdagi har bir protsessor o’zining lokal xotirasiga ega bo’lib, unga ushbu protsessor LOAD va STORE buyruqlarini bajarish orqali kirishi mumkin, ammo bu buyruqlardan foydalanadigan boshqa biron bir protsessor ushbu protsessorning hususiy xotirasiga kira olmaydi. SHunday qilib, ko’p protsessorlarda barcha protsessorlar tomonidan foydalaniladigan bitta fizik manzil maydoni mavjud, ko’pkompьyuterlarda esa har bir protsessor uchun alohida fizik adreslar bo’shliqlari mavjud. Multikompьyuterdagi protsessorlar bir-birlari bilan umumiy xotiraga oddiy kirish orqali aloqa qila olmasliklari sababli, protsessorlar ularni bog’laydigan aloqa tarmog’i orqali xabar almashadilar. Uskunada amalga oshirilgan umumiy xotira bo’lmasa, ma’lum bir dasturiy ta’minot tuzilishi qabul qilinadi. Multikomputerda LOAD va STORE buyruqlari yordamida ma’lumotni o’qish va yozish imkonini beradigan barcha protsessorlar uchun bitta virtual manzil maydoniga ega bo’lish mumkin emas. Masalan, yuqori chap burchakdagi protsessor o’z ob’ektining bir qismi keyingi protsessor bilan bog’liq bo’lgan boshqa bo’limga tushganligini aniqlasa, u samolyotning dumini tasvirini olish uchun xotiradan ma’lumotlarni o’qishni davom ettirishi mumkin. SHunday qilib, biz ikkilamchi vaziyatga duch kelmoqdamiz: ko’p protsessorlarni yaratish qiyin, lekin dasturlash oson, va multikompьyuterlarni qurish oson, lekin dasturlash qiyin. Natijada, doimo gibrid tizimlarni yaratishga urinishlar qilinmoqda. Ushbu harakatlar umumiy xotirani har xil yo’llar bilan amalga oshirish mumkinligini tushunishga olib keldi, ularning har biri afzalliklari va kamchiliklari bilan. Parallel kompьyuter arxitekturasi sohasidagi deyarli barcha tadqiqotlar ikkala tizimning afzalliklarini birlashtirgan gibrid shakllarni yaratishga qaratilgan. Bu erda kattalashtirishga erishish, ya’ni tobora ko’proq protsessorlar qo’shilishi bilan to’g’ri ishlashni davom etadigan tizimni ishlab chiqish muhimdir. Yondashuvlardan biri zamonaviy kompьyuter tizimlari monolit emas, balki ko’p darajali tuzilishga ega bo’lishiga asoslanadi. Bu rasmda ko’rsatilganidek, umumiy xotirani bir necha darajadagi istalgan darajasida amalga oshirishga imkon beradi. 8.17. SHakl. 8.17, ammo biz "haqiqiy" ko’p protsessorda bo’lgani kabi, qo’shimcha qurilmalarda amalga oshirilgan umumiy xotirani ko’ramiz. Ushbu ishlanmada bitta jadvallar to’plami bo’lgan operatsion tizimning bitta nusxasi, xususan, xotira ajratish jadvali mavjud. Agar jarayon ko’proq xotirani talab qilsa, u operatsion tizimni to’xtatadi, so’ngra jadvaldagi bepul sahifani qidirishni boshlaydi va ushbu sahifani chaqirish jarayonining manzil maydoniga solishtiradi. Operatsion tizimga kelsak, bitta xotira mavjud va operatsion tizim qaysi sahifa qaysi jarayonga tegishli ekanligini kuzatib boradi. Uskunada umumiy xotirani amalga oshirishning ko’plab usullari mavjud. bitta kompьyuterlashtirilgan apparat va operatsion tizimdan foydalaning, u umumiy xotirani simulyatsiya qiladi va bitta sahifali virtual manzil maydonini taqdim etadi. Ushbu yondashuv har bir sahifa xotira modullaridan birida joylashgan va har bir mashina o’zining virtual xotirasi va o’z sahifalari jadvallarini o’z ichiga olgan Distributed SHared Memory (DSM) ni keltirib chiqaradi [127]. Agar protsessor LOAD yoki STORE buyrug’ini bajarsa, unda yo’q sahifaga kirsa, tizim istisno holati yuz beradi. |
