Bir protsessorli va smp tizimlarida dastur qanday ishlaydi?

6. 
   Bir protsessorli va SMP tizimlarida dastur qanday ishlaydi?
   

Xotira protsessorlar o‘rtasida xabarlarni uzatish uchun xizmat qiladi, bunda barcha hisoblash qurilmalari xotiraga murojant qilishda teng huquqlarga ega bo‘lib barcha xotira yacheykalari uchun bir xil adresatsiyaga ega. SHuning uchun SMParxitektura simmterik deyiladi. SMP tizimlar yuqori tezlikka ega bo‘lgan tizim shinalari(SGI PowerPath, Sun Gigaplane, DEC TurboLaser) asosida quriladi. SHina slotlariga protsessorlar(MP), kiritish/chiqarish tizimi (I/O) va boshqa funksional bloklar ulanadi. Kiritish/chiqarish modullariga ulash uchun nisbatan past tezlikka ega bo‘lgan shinalardan(PCI, VME64) foydalaniladi. Eng mashxur SMP-tizimlar Intel protsessorlari asosida qurilgan SMP-serverlar va ishchi stansiyalar hisoblanadi (IBM, HP, Compaq, Dell, ALR, Unisys, DG, Fujitsu va b.)Butun tizim yagona OT boshqaruvida ishlaydi (odatda UNIX ga o‘xshash OT, ammo Intel-platformalar uchun Windows NT OT). OT avtomatik tarzda (ishlash jarayonida) jarayonlarni protsessorlarga taqsimlaydi.
SMP-tizimlarning asosiy afzalliklari:
 Dasturlashning oddiyligi va universalligi. SMP arxitekturasi dasturlash modeliga chegara qo‘ymayda. Umumiy xotiraning qo‘llanilishi ma’lumotlar almashish tezligini oshiradi va foydalanuvchi barcha xotira hajmiga murojaat qilishi mumkin.
 SMP-tizmlar havo orqali sovutish tizimiga asoslangan konditsionerlash tizimiga ega bo‘lib texnik xizmat ko‘rsatishni osonlashtiradi.;
 Nisbatan yuqori bo‘lmagan narxlar.
Kamchiliklari:
 Umumiy xotiraga ega tizimlarni masshtablashtirishning murakkabligi.
Real tizimlarda 32 tagacha protsessorlar ishlashi mumkin. SMP ga asoslangan masshtablanuvchi tizimlarni qurish uchun esa klaster arxitekturasi yoki NUMA-arxitekturalardan foydalaniladi. SMP-tizimlar bilan ishlaganda taqsimlangan xotirali dasturlash paradigmasidan (shared memory paradigm) foydalaniladi.

7. 
   Bir xil bo`lmagan xotiraga kirish (Non-Uniform Memory Access) qanaqa tizim va uning vazifalari?
   

Non-Uniform Memory Access (též Non-Uniform Memory Architecture, NUMA) je v kompyuter - bu birlamchi xotiradagi protsessorlarni bloklarga (yoki tugunlarga) guruhlash orqali masshtablilikni ta'minlaydigan o'ziga xos kompyuter platformasi bo'lib, ular keyinchalik deyarli bitta kompyuter sifatida mustaqil ishlashi mumkin. Har bir tugunning o'z protsessorlari, xotirasi va avtobusi mavjud. Alohida tugunlar ham o'zaro bog'langan va agar kerak bo'lsa, boshqa tugunning xotirasiga kira oladi.
NUMA arxitekturasi SMP arxitekturasiga asoslangan (bir xil anakartda bir nechta protsessordan foydalangan holda simmetrik multiprocessing). Uning tijorat rivojlanishi 1990 yilda Burroughs (keyinchalik Unisys), Convex Computer (keyinchalik) bilan hamkorlikda amalga oshirildi. Hewlett-Packard), Silicon Graphics, Seriyali kompyuter tizimlari, Umumiy ma'lumotlar va raqamli. Ushbu kompaniyalar tomonidan ishlab chiqilgan usullar Unix operatsion tizimlarida, shuningdek Windows NT da qo'llanilgan.

7. 
   Xotiraning iyerarxik strukturasi va uning daralari
   

Katta hajmdagi ma’lumotlarni saqlash muammosini hal qilishning an’anaviy yo‘li, xotirani ierarxik ko‘rinishda tashkil etish bilan amalga oshiriladi
Protsessorning ichki registrlari ierarxiyaning eng yuqori qismida joylashgan. Ularga murojaat qilish tezligi, boshqa xil xotiralarga nisbatan ancha yuqoridir. Keyingi qatorda hozirgi paytda xajmi 32 Kbaytdan bir necha megabaytgacha bo‘lishi mumkin bo‘lgan kesh-xotira joylashgan. Ierarxiyaning uchinchi pog‘onasida, hajmi bir necha o‘n gigabaytlarga ega bo‘lishi mumkin bo‘lgan asosiy xotira joylashgan. Keyingi qatorlarda magnitli disklar va lentalar, hamda optik disklar asosida yordamida ishlaydigan xotira qurilmalari joylashgan.
Magnitli disk - alyuminiydan (yoki shishadan) tayyorlangan, magnit qavat bilan qoplangan bir yoki bir nechta doirasimon yuzalardan iborat bo‘ladi.

7. 
   Registerlar nima?
   

Registrlar deb, raqamli axborotni qabul qilish, xotirada saqlash, uni uzatish va shu axborotni kodini o‘zgartiradigan qurilmaga aytiladi. Registr inglizcha so‘zdan olingan bo‘lib, yozuv jurnali (Jurnal registratsiy) degan ma’noni anglatadi. Registrda axborot 0 va 1 raqamlarining kombinatsiyasidan iborat sonlar ko‘rinishida saqlanadi. Registrlar triger deb ataluvchi mantiqiy elementlar to‘plamidan tashkil topgan va ularning soni mashina so‘zining razryadlar soniga teng bo‘ladi. Axborotdagi ikkilik kodning har bir razryadiga registrning bitta mos razryadi to‘g‘ri keladi. Registrlar axborotni xotirada saqlashdan tashqari ular quyidagi vazifalarni ham bajaradi

10. 
    Kesh turlari
    

Turli xil kesh birliklari yuqori tezlikda saqlashni amalga oshirish uchun maxsus tizimni ifodalaydi, ular asosiy xotiraning zaxira maydonida saqlanadi, mustaqil yuqori tezlikda saqlash qurilmasi sifatida ishlaydi, shuning uchun keshning uchta turi ajralib turadi, ular eng ko'p qo'llaniladi. Quyida tavsiflangan shaxsiy kompyuterlar:
Disk keshi - U RAM xotirasining to'g'ridan-to'g'ri disk bilan bog'langan qismidan iborat bo'lib, u o'qilgan eng so'nggi ma'lumotlarni saqlash maqsadiga ega va shu tarzda ular qayta so'ralganda qayta yuklashni tezlashtiradi. Uning ilovalaridan foydalanish uchun uskunaning ish faoliyatini yaxshilash, bu erda u qattiq diskka kirish uchun ming marta tezroq bo'lishiga imkon beruvchi RAM ma'lumotlarining baytiga kirish imkonini beradi.
Ushbu turdagi keshga kirish uchun u millisekundlar tartibida va hatto nanosekundlar tartibida qattiq diskda saqlangan ma'lumotlarni qayta ishlash vaqti bilan bog'liq. Qattiq diskning markaziy xotirasida joylashgan ma'lumotlarni saqlash ancha oson va tezroq, ishga tushirishlar uskunaning ichiga o'rnatilgan ilovalar bilan bog'lanadi