2-mavzu. Kompyuter tashkil etilishi va klassifikatsiyasi

2-mavzu. Kompyuter tashkil etilishi va klassifikatsiyasi.

Reja

1. 
   Kompyuter tashkil etilishi
   
2. 
   Klassifikatsiyalash.
   

Stenfords universitetining professori Maykl Flinn (Michael J. Flynn; 20 maya 1934, Nyu-York) tomonidan xisoblash sistemalari uchun ularda ishlatilayotgan operatsion sistemalar, protsessorlarning soni, ma’lumotlar oqimi va ularni qayta ishlash usullariga qarab ularni sinflashni taklif qildi. Unga ko’ra:

Yuqorida tasvirlangan sinflarni aloxida-aloxida ko’rib chiqamiz.

1.Komandalarning birlikdagi oqimi, ma’lumotlarni birlikdagi oqimi SISD (single instruction, single data stream) –sistema.

Bunday sistemada bitta protsessor bitta komandalar oqimini bajaradi (vaqt birligi ichida bitta komanda bajariladi) va bitta ma’lumotlar oqimi ustida amallar bajaradi. Bu ma’lumotlar yagona xotira qurilmasida joylashadi. Bu kategoriyaga avvalgi bitta protsessorli kompyuterlarni misol qilish mumkin.

2.Komandalarning birlikdagi oqimi, ma’lumotlarning ko’plikdagi oqimi (SIMD (single instruction, multiple data stream) - sistema).

Bunday sistemada bir necha protsessorlar bitta komanda oqimidan kelayotgan bir xil komandani bajaradi. Xar bir protsessor o’zining xotira blogi bilan bog’langan. Xar bir protsessor parallel ravishda o’zining ma’lumotlari bilan qolgan protsessorlar bajarayotgan bir xil algoritm asosida ishlaydi. Bu kategoriyaga vektorli xisoblash sistemalari kiradi.

3. Komandalarning ko’plikdagi oqimi, ma’lumotlarning birlikdagi oqimi(MISD (multiple instruction, multiple data stream) sistema).
Bunday sistemada bitta ma’lumotlar oqimi bir necha protsessordan o’tadi va bunda xar bir protsessor o’zining am’lum algoritmga ega bo’lgan komandalarini bajaradi. Bu sistemani konveyr tizimiga o’xshatish mumkin. Xar bir protsessor o’zining kerakli vazifasini amalga oshiradi. Lekin bu sistema o’zining amaliy qo’llanilishini topmadi!.
4. Komandalarning ko’plikdagi oqimi, ma’lumotlarning ko’plikdagi oqimi (MIMD -sistema (multiple instruction, single data stream).

Bunday sistemada ko’plab protsessorlar ko’plab komandalar oqimini bajarayoyotgan bo’ladi. Qayta ishlanayotgan ma’lumotlar turi xam turlicha bo’ladi. Ular xotiranining ishlatilishiga qarab ikkiga ajartiladi ya’ni umumiy xotirali va bo’lingan xotirali.

(MIMD -sistema (multiple instruction, single data stream) bo’lingan xotirali



Bunday sistemada xamma protsessorlar bir xil, SMP dan farqi xar birprotsessor o’zining aloxida xotira blogi bilan ishlaydi. Ularning o’rasidagi aloqa lokal tarmoq orqali amalga oshiriladi.
SMP simmetrik multiprotsessorli sistemalar. Bunday sistema bir nechta bir xil protsessorlardan tashkil topgan va ulardagi magistrallar o’zoro umumiy xotira orqali bog’langan. Bunday sistemalarga zamonaviy PK ko’p yadrolilarni misol qilish mumkin. Ko’p yadroli va va fizik jixatdan ko’p yadroli bo’lgan protsessorlar bitta onalik platada joylashgan. Ularga o’zida minglab protsessorlarni tutgan supperkompyuterlarni xam misol qilish mumkin.
SMP sistemali kompyuterlarga quyidagi xususiyatlar taaluqli.

• 
  Ikki va undan ortiq bir biriga xarakteristikasi jixatdan yaqin bo’lgan (bir xil) protsessorlarning mavjudligi.
  
• 
  Bu protsessorlarga murojaat turi bir xil va teng kuchli, ular umumiy onalik plataga ega yoki xammasiga bir xil kirish imonini beruvchi qurilmaga ega.
  
• 
  Protsessorlar kiritish/chiqarish qurilmalariga umumiy yoki bo’lingan kanal orqali ulanish imkoniyatiga ega.
  
• 
  Xamma protsessorlar bir xil funtsiyalardan iborat komandalarni bajara oladi. Shu erdan ularni “simmetrik sistema” sifatida qaraladi.
  
• 
  Bunda ko’protsessorli kompleks sistema markazlashgan umumiy operatsion sistema orqali boshqariladi. Bu operatsion sistema ma’lumotlarni qayta ishlash, vazifalarni bajarish, fayllar bilan ishlashni umumiy xolda tashkil qiladi.
  

SMP sistemali kompyuterlarning bitta protsessorli kompyuterlardan afzallik tomonlari:

• 
  Yuqori ishlab chiqarish imkoniyati. Dasturning aloxida bo’laklari parallel ravishda bir vaqtda bajarilishi mumkin.
  
• 
  Ishonchlilik, sababi barcha protsessorlar bir xil tipdagi vazifalarni bir xil bajara oladi.
  

Klassifikatsiyalash.
1946 yilda birinchi kompyuter Amerika qo’shma shtatlarida yaratildi. U o’z navbatida 18 mingta vakumli lampalardan tashkil topgan va og’irligi 30 tonnani tashkil qilgan.bu kompyuterni egallagan maydoni 200 metr kvadratni tashkil qilgan. Uning energiya taminoti juda katta quvvatni talab qilgan. 1964 yilga kelib IBM kompaniyasi System 360 oilasiga mansub kompyuterni yaratganini e’lon qildi. Shundan keyin kompyuterlarni yaraish va ularni tashkil qiluvchilarni o’zgarishi tez suratlar bilan oshiyu bordi.
Xozirgi mavjud kompyuter texnikasi bo’yicha belgilangan vazifasiga ko’ra, quvvati bo’yicha, xajmi bo’yicha va element tarkibi bo’yicha sinflarga bo’linishi mumkin. Bunday bo’lininish shartli xisoblanadi. Buning sababi xozirgi vaqtdagi kompyuter texnikasi va u bilan bog’liq fanlarni tez suratlarda o’zgarib o’sib borayotganidir. Umuman olganda kompyuterlarni quyidagicha bo’lish mumkin:

• 
  Tezligi va ishlab chiqarish koefitsenti bo’yicha;
  
• 
  Vazifasi bo’yicha;
  
• 
  Ma’lum mutaxassisliklarda ishlatilishi bo’yicha;
  
• 
  Protsessorini tipi bo’yicha;
  
• 
  Arxitekturasining o’ziga xosligi bo’yicha;
  
• 
  Xajmi bo’yicha;
  

Ularni bajaradigan vazifasiga ko’ra xosil bo’ladigan sinflanishni quyidagicha bo’lishimiz mumkin.

• 
  Personal kompyuterlar;
  
• 
  Ishchi stantsiyalar;
  
• 
  Serverlar;
  
• 
  Meynfreymlar;
  
• 
  Superkompyuterlar (klasterli arxitekturaga ega).