Kompyuter arxitekturasi” Fanidan Mustaqil ishi

Parallel Random Access Machines (PRAM) ko'pgina parallel algoritmlar uchun ko'rib chiqiladigan modeldir. Bu yerda bitta xotira blokiga bir nechta protsessorlar biriktirilgan. PRAM modelida - mavjud
Shunga o'xshash turdagi protsessorlar to'plami. Barcha protsessorlar umumiy xotira blokiga ega. Protsessorlar o'zaro faqat umumiy xotira orqali muloqot qilishlari mumkin.
Xotiraga kirish bloki (MAU) protsessorlarni yagona umumiy xotira bilan bog'laydi.


Bu erda n ta protsessor ma'lum bir vaqt birligida n ta ma'lumot ustida mustaqil operatsiyalarni bajarishi mumkin. Bu turli protsessorlar tomonidan bir xil xotira joyiga bir vaqtning o'zida kirishiga olib kelishi mumkin.
Ushbu muammoni hal qilish uchun PRAM modeliga quyidagi cheklovlar kiritilgan
Exclusive Read Exclusive Write (EREW) - Bu erda ikkita protsessorga bir vaqtning o'zida bir xil xotira joyidan o'qish yoki yozishga ruxsat berilmaydi.
Exclusive Read Concurrent Write (ERCW) - Bu erda ikkita protsessorga bir vaqtning o'zida bir xil xotira joyidan o'qishga ruxsat berilmaydi, lekin bir vaqtning o'zida bir xil xotira joyiga yozishga ruxsat beriladi.
Bir vaqtning o'zida o'qish uchun eksklyuziv yozish (CREW) - Bu erda barcha protsessorlarga bir vaqtning o'zida bir xil xotira joyidan o'qishga ruxsat beriladi, lekin bir vaqtning o'zida bir xil xotira joyiga yozishga ruxsat berilmaydi.
Concurrent Read Concurrent Write (CRCW) - Barcha protsessorlarga bir vaqtning o'zida bir xil xotira joyidan o'qish yoki yozishga ruxsat beriladi.
PRAM modelini amalga oshirishning ko'plab usullari mavjud, ammo eng mashhurlari -
Umumiy xotira modeli
Xabarni uzatish modeli
Ma'lumotlarning parallel modeli
Umumiy xotira modeli
Umumiy xotira ma'lumotlar parallelizmidan ko'ra boshqaruv parallelizmiga urg'u beradi. Umumiy xotira modelida bir nechta jarayonlar turli xil protsessorlarda mustaqil ravishda amalga oshiriladi, lekin ular umumiy xotira maydoniga ega. Har qanday protsessor faoliyati tufayli, agar biron bir xotira joyida biron bir o'zgarish bo'lsa, u qolgan protsessorlarga ko'rinadi.
Bir nechta protsessorlar bir xil xotira joyiga kirishlari sababli, istalgan vaqtda bir nechta protsessorlar bir xil xotira joyiga kirishlari mumkin. Aytaylik, biri o'sha joyni o'qiyapti, ikkinchisi esa o'sha joyga yozyapti. Bu chalkashliklarni keltirib chiqarishi mumkin. Bunga yo'l qo'ymaslik uchun, o'zaro istisno qilishni ta'minlash uchun qulflash / semafor kabi ba'zi boshqaruv mexanizmi amalga oshiriladi.



Umumiy xotira dasturlash quyidagi hollarda amalga oshirildi -
Mavzular kutubxonalari - Mavzular kutubxonasi bir vaqtning o'zida bir xil xotira joyida ishlaydigan bir nechta boshqaruv oqimlariga ruxsat beradi. Thread kutubxonasi pastki dastur kutubxonasi orqali ko'p ish zarralarini qo'llab-quvvatlaydigan interfeysni taqdim etadi. U uchun subprogrammalar mavjud
Iplarni yaratish va yo'q qilish
Ipning bajarilishini rejalashtirish
mavzular o'rtasida ma'lumotlar va xabarlarni uzatish
mavzu kontekstlarini saqlash va tiklash
Mavzular kutubxonalariga misollar qatoriga − Solaris uchun SolarisTM iplari, Linuxda amalga oshirilgan POSIX iplari, Windows NT va Windows 2000 da mavjud Win32 iplari va standart JavaTM Development Kit (JDK) qismi sifatida JavaTM iplari kiradi.
Taqsimlangan umumiy xotira (DSM) tizimlari - DSM tizimlari umumiy xotira dasturlashni apparat ta'minotisiz amalga oshirish uchun bo'shashgan arxitekturada umumiy xotira mavhumligini yaratadi. Ular standart kutubxonalarni amalga oshiradilar va zamonaviy operatsion tizimlarda mavjud bo'lgan foydalanuvchi darajasidagi xotirani boshqarishning ilg'or xususiyatlaridan foydalanadilar. Masalan, Tread Marks System, Munin, IVY, Shasta, Brazos va Cashmere.
Dastur izohlari paketlari - Bu xotiraga kirishning yagona xususiyatlariga ega bo'lgan arxitekturalarda amalga oshiriladi. Dastur annotatsiya paketlarining eng yorqin namunasi OpenMP dir. OpenMP funksional parallellikni amalga oshiradi. U asosan looplarni parallellashtirishga qaratilgan.
Umumiy xotira kontseptsiyasi umumiy xotira tizimini past darajadagi boshqarishni ta'minlaydi, ammo u zerikarli va noto'g'ri bo'ladi. Bu amaliy dasturlashdan ko'ra tizimli dasturlash uchun ko'proq qo'llaniladi.