Hisoblash tizimlarining flin turlanishi

HISOBLASH TIZIMLARINING FLIN TURLANISHI.
Yusupov Mirjalol
Reja:

1. 
   Asosiy hisoblash markazi haqida tushunchalar
   
2. 
   Flinn turlanishi (klassifikatsiyasi
   
3. 
   Simmetrik multiprotsessing
   
4. 
   Multithreading texnologiyasi
   
5. 
   Parallel ishlov berish usullari
   

Kalit so'zlar. Arxitektura, xotira, buyruq, yadro, ma’lumot, operatsion tizim, operatsion tizim, CISC, razryad, protsessor bloki, shinalar (bus), chipset, boshqarish qurilmasi (control device), xotira modullari, ajratilgan xotira, kuller, multikompyuter, taqsimlgan xotira, shinalar, massiv parallel, kesh, video controller, ovoz kontrolleri, tarmoq interfeysi, sovutish tizimi, registr xotira, utilitalar, multitasking, buyruqlar hisoblagichi, texnologiya.
1. Asosiy hisoblash markazi haqida tushunchalar
Protsessor yadrolari arxitekturasi keng ma'noda ko'plab elementlardan tashkil topgan murakkab tizimga ishora qiladi.
Rivojlanish jarayonida yarim o'tkazgichli tuzilmalar (mikrosxemalar) rivojlanib boradi, shuning uchun protsessorlarni qurish printsiplari, ularning tarkibiga kiradigan elementlar soni, ularning o'zaro ta'sirini tashkil etish usuli doimo o'zgarib turadi. Shunday qilib, bir xil asosiy dizayn tamoyillariga ega protsessorlar odatda bir xil arxitektura protsessorlari deb ataladi. Va bunday printsiplarning o'zi protsessor arxitekturasi (yoki mikroarxitektura) deb nomlanadi.
Mikroprotsessor (yoki protsessor) kompyuterning asosiy qismidir. U axborotni qayta ishlaydi, dasturlarni bajaradi va tizimdagi boshqa qurilmalarni boshqaradi. Dasturlarning qanchalik tez bajarilishi protsessor kuchiga bog'liq.
Yadro.Yadro har qanday mikroprotsessorning asosidir. U kremniy chipida joylashgan millionlab tranzistorlardan iborat. Mikroprotsessor umumiy maqsadli registrlar (UMR) deb nomlangan maxsus yacheykalarga bo'linadi. Hammasi bo'lib protsessorning ishi buyruqlar va ma'lumotlarni xotiradan ma'lum ketmaketlikda olish va ularni bajarishdan iborat. Bundan tashqari, kompyuterning ishlashini yaxshilash uchun mikroprotsessor ichki kesh xotirasi bilan jihozlangan. Kesh xotirasi – buffer sifatida ishlatiladigan protsessorning ichki xotirasi (operativ xotira bilan aloqada uzilishlardan himoya qilish uchun).
Hisoblash texnologiyasining rivojlanish sur'atini osongina kuzatish mumkin: soniyada bir necha ming operatsiyani bajaradigan ENIAC (umumiy maqsadlar uchun birinchi elektron raqamli kompyuter) dan Tianhe-2 superkompyuteriga (sekundiga 1000 trillion suzuvchi nuqta operatsiyalari). Bu shuni anglatadiki, hisoblash tezligi 60 yil ichida trillion marta oshgan. Yuqori samarali hisoblash tizimlarini yaratish eng qiyin ilmiy va texnik muammolardan biridir. Hisoblash texnikasining tezligi atigi bir necha million marta ko'paygan bo'lsa, hisoblashning umumiy tezligi trillionlab marta oshdi. Ushbu ta'sir hisoblashning barcha bosqichlarida parallellikdan foydalanish orqali erishiladi. Parallel hisoblash xotirani oqilona taqsimlashni, ma'lumotlarni uzatishning ishonchli usullarini va hisoblash jarayonlarini muvofiqlashtirishni izlashni talab qiladi.
2. Flinn turlanishi (klassifikatsiyasi)

Flinn turlanishi (klassifikatsiyasi) jarayoni oqim tushunchasiga asoslangan bo’lib, u protsessor tomonidan qayta ishlangan elementlar, buyruqlar yoki ma’lumotlar ketma-ketligi deb tushuniladi. Flinn turlanishi ikkita asosiy tushunchadan foydalanadi: buyruq oqimlari va ma’lumotlar oqimlari.

Buyruq oqimlari va ma’lumotlar oqimlari soniga qarab, Flinn to’rt xil arxitektura turlarini ajratib turadi: SISD, MISD, SIMD, MIMD.

SISD – bitta buyruq oqimi va bitta ma’lumot oqimi; Bu sinf klassik ketma-ket mashinalarni (Fon Neyman turidagi kompyuterlarni) o’z ichiga oladi;

SIMD – bitta buyruq oqimi va bir nechta ma’lumotlar oqimi; Ushbu turdagi arxitekturada, avvalgi sinfdan farqli o’laroq, vektor ko’rsatmalarini o’z ichiga olgan ko’rsatmalar oqimi saqlanadi;

MISD – bir nechta buyruqlar oqimi va bitta ma’lumotlar oqimi; MISD tuzilishi faqat nazariy jihatdan qiziqish uyg’otadi, chunki undan foydalanadigan biron bir tizim qurilmagan;

MIMD – bir nechta buyruqlar va bir nechta ma’lumotlar oqimi; Ushbu kompleksga birlashtirilgan parallel kompyuterdagi barcha protsessorlar turli xil ko’rsatmalarni bajarishi va bir vaqtning o’zida turli xil ma’lumotlarda ishlashi mumkin;

SPMD (Single Program Multiple Data) – bitta dastur oqimi va bir nechta ma’lumotlar oqimi bo’lgan tizimlar. Ushbu sinf tizimlarining barcha protsessorlarida faqat bitta dastur bajariladi va har bir protsessorda u turli xil ma’lumotlar bloklarini qayta ishlaydi.

MPMD (Multiple Programs, Multiple Data) – bir nechta dastur oqimi va bir nechta ma’lumotlar oqimi bo’lgan tizimlar. Ushbu sinf tizimlarining turli xil tugunlarida turli xil dasturlar ishlaydi, ular bir xil ma’lumotlar massivini har xil usulda qayta ishlaydi, aksariyat hollarda ular bir-biridan mustaqil ishlaydi, lekin vaqti-vaqti bilan keyingi bosqichga o’tish uchun ma’lumotlar almashinadi.