Lim,fan va innovatsiyalar vazirligi muhammad al-xorazimiy nomidagi toshkent axborot texnologiyalari universiteti

Xotira turlarining tashkiliy joylashuv sxemasi:

• 
  Xotira ierarxiyasining turli elementlariga kirish uchun taktlar soni;
  
• 
  Kirish vaqti ierarxiyaning yuqoridan quyi darajasiga qarab ortib boradi.
  

2.3-rasm.Xotira turlarining tashkiliy joylashuv sxemasi.
Registrlar. Registrlar deya nomlanuvchi xotira bloklari markaziy protsessorda komandalar interpretatsiya qilinishi (sharhlanishi) va bajarilishi davri mobaynida axborotni oʼzida vaqtinchalik saqlash uchun moʼljallangan. Registrlar markaziy protsessorning bir qismidir (asosiy xotira komponenti emas). Registr uzunligi baʼzida undagi soʼz oʼlchami deb ataladi, oʼzida saqlanishi mumkin boʼlgan bitlar soniga teng boʼladi.

Registrning asosiy vazifalari:

Faqat kesh arxitekturasi (SOMA) har bir protsessorning lokal xotirasi "o'z" protsessordan tezkor kirish uchun katta kesh xotirasi sifatida qurilgan. Barcha protsessorlarning keshlari birgalikda tizimning global xotirasi hisoblanadi. Haqiqiy global xotira yo'q. SOMA kontseptsiyasining asosiy xususiyati dinamikada ifodalanadi. Bu erda ma'lumotlar statik ravishda ma'lum bir xotira moduli bilan bog'lanmagan va o'zgaruvchining butun umri davomida o'zgarishsiz qoladigan noyob manzilga ega emas. SOMA arxitekturasida ma'lumotlar oxirgi marta so'ragan protsessorning kesh xotirasiga uzatiladi, shu bilan o'zgaruvchi noyob manzil bilan o'rnatilmagan va istalgan vaqtda har qanday fizik katakda joylashgan bo'lishi mumkin. Ma'lumotlarni bir mahalliy keshdan ikkinchisiga ko'chirish operatsion tizimning ushbu jarayonda ishtirok etishini talab qilmaydi, balki murakkab va qimmat xotirani boshqarish uskunalarini o'z ichiga oladi. Bunday rejimni tashkil qilish uchun, deb atalmish kesh kataloglari . Shuni ham unutmangki, elementning oxirgi nusxasi hech qachon keshdan olib tashlanmaydi.
SOMA arxitekturasi ma'lumotlarni egasi protsessorining mahalliy kesh xotirasiga ko'chirganligi sababli, bunday samolyotlar boshqa NUMA arxitekturalariga nisbatan ishlashning muhim ustunligiga ega. Boshqa tomondan, bitta keshda bitta satrda saqlangan bitta o'zgaruvchi yoki ikkita turli xil o'zgaruvchilar ikkita protsessor tomonidan talab qilinadigan bo'lsa, kesh liniyasi har safar ma'lumotlarga kirishda protsessorlar o'rtasida oldinga va orqaga ko'chirilishi kerak. Bunday effektlar xotirani ajratish tafsilotlariga bog'liq bo'lishi va oldindan aytib bo'lmaydigan vaziyatlarga olib kelishi mumkin.
Model kesh-izchil heterojen xotiraga kirish (CC-NUMA, Cache Coherent Uniformiform Memory Architecture) SOMA modelidan tubdan farq qiladi. CC-NUMA tizimi kesh xotirasidan foydalanmaydi, lekin jismoniy ravishda ajratilgan muntazam xotiradan foydalanadi. Xotira joylari o'rtasida sahifalar yoki ma'lumotlarning nusxasi bo'lmaydi. Dastur xabarlari mavjud emas. Jismoniy jihatdan mis kabel bilan ulangan qismlar va aqlli uskunalar bilan bitta xotira kartasi mavjud. Uskuna asosidagi keshning muvofiqligi shuni anglatadiki, yangilangan ma'lumotlarning bir nechta nusxalarini saqlash yoki uzatish uchun dasturiy ta'minot talab qilinmaydi. Uskuna darajasi bularning barchasini hal qiladi. Tizimning turli tugunlarida mahalliy xotira modullariga kirish bir vaqtning o'zida amalga oshirilishi mumkin va masofaviy xotira modullariga qaraganda tezroq.
Bilan model o'rtasidagi farq keshga mos kelmaydigan bir xil bo'lmagan xotiraga kirish (NCC-NUMA, keshsiz izchil bir xil bo'lmagan xotira me'morchiligi) CC-NUMA nomidan aniq. Xotira arxitekturasi bitta manzil maydonini egallaydi, lekin apparat darajasida global ma'lumotlarning izchilligini ta'minlamaydi. Bunday ma'lumotlardan foydalanishni boshqarish to'liq dasturiy ta'minotga tegishli (dasturlar yoki kompilyatorlar). Arxitekturaning kamchiliklari kabi ko'rinadigan ushbu holatga qaramay, "Tarqatilgan xotira me'morchiligining modellari" bo'limida ko'rib chiqilgan DSM tipidagi xotira me'morchiligi bilan hisoblash tizimlarining ish faoliyatini oshirishda juda foydali bo'lib chiqadi.
Umuman olganda, umumiy xotiraga ega bo'lgan NUMA asosidagi samolyotlar chaqiriladi virtual umumiy xotira arxitekturalari (virtual umumiy xotira me'morchiligi). Ushbu arxitektura turi, xususan CC-NUMA, yaqinda M1MD sinfidagi hisoblash tizimlarining mustaqil va ancha istiqbolli turi sifatida qaraldi.
Tarqatilgan xotira arxitekturasi modellari.Tarqatilgan xotira tizimida har bir protsessor o'z xotirasiga ega va faqat unga murojaat qilishi mumkin. Ba'zi mualliflar ushbu turdagi tizimlarni ko'p transport vositalarini yoki multicomputers , "tizim qurilgan bloklarning o'zi protsessor va xotiraga ega bo'lgan kichik hisoblash tizimlari ekanligini ta'kidlab. tarqatilgan xotira me'morchiligining modellari odatda quyidagicha belgilanadi to'g'ridan-to'g'ri arxitektura masofaviy xotiraga kirish (NORMA, masofaviy xotiraga kirish imkoni yo'q). Ushbu nom har bir protsessor faqat uning mahalliy xotirasiga kirish huquqidan kelib chiqadi. Masofaviy xotiraga (boshqa protsessorning mahalliy xotirasi) kirish faqat manzil xotirasiga ega bo'lgan protsessor bilan xabar almashish orqali amalga oshiriladi.
Ushbu tashkilot bir qator afzalliklarga ega. Birinchidan, ma'lumotlarga kirishda avtobus yoki kalitlarga raqobat yo'q: har bir protsessor o'z mahalliy xotirasi bilan aloqa yo'lining o'tkazuvchanligidan to'liq foydalanishi mumkin. Ikkinchidan, umumiy avtobusning yo'qligi, protsessorlar soniga bog'liq cheklovlar mavjud emasligini anglatadi: tizim hajmi faqat protsessorlar tarmog'i bilan cheklanadi. Uchinchidan, keshning muvofiqligi muammosi olib tashlandi. Har bir protsessor o'zining mahalliy kesh xotirasidagi ma'lumotlar nusxalarini boshqa protsessorlarning keshlari bilan mos keltirishdan tashvishlanmasdan o'z ma'lumotlarini mustaqil ravishda o'zgartirish huquqiga ega.
Xotirani taqsimlashning tashkiliy usullari dasturning ishchi manzili maydoni tizimda mavjud bo'lgan RAM hajmidan oshib ketadigan hisoblash tizimini tashkil qilishga imkon beradi, RAMning etishmasligi esa tashqi sekinroq yoki arzonroq xotira (qattiq disk, flesh-xotira va boshqalar) bilan to'ldiriladi. ) Ushbu tushuncha virtual xotira deb ataladi. Bunday holda, chiziqli manzil maydonini to'g'ridan-to'g'ri fizik manzil maydoniga (chiziqli manzil - bu jismoniy manzil) yoki disk raskadrovka mexanizmidan foydalanib xaritalash mumkin. Ikkinchi holda, chiziqli manzillar maydoni virtual xotirani tashkil etuvchi teng o'lchamdagi sahifalarga bo'linadi. Disk xotira talab qilinadigan virtual xotira sahifalarini fizik manzil maydoniga xaritalashni ta'minlaydi.
Virtual xotira tizimini amalga oshirish bilan bir qatorda, tashqi xotira qurilmalari fayllar shaklida dasturlar va ma'lumotlarni uzoq muddatli saqlash uchun ishlatiladi.


Xulosa

Texnik jihatdan, UMA tizimlari (avvalgi rasmdagi a)) n protsessorlarning har birini m xotira bankiga ulaydigan tugunni qabul qiladi. Bunday kompyuterlarni yaratishning eng oddiy usuli bir nechta protsessorlarni (rasmda ПР) umumiy xotira banklari (rasmda БП) bilan umumiy shina orqali birlashtirishdir. Bunday holda, bir vaqtning o'zida faqat bitta protsessor shinada ma`lumot almashishi mumkin, ya'ni protsessorlar shinaga kirish uchun raqobatlashishi kerak. Protsessor (PRi) xotiradan yo'riqnomani tanlaganida, qolgan PRj (i ≠ j) protsessorlari shina bo'shaguncha kutishi kerak. Ushbu yondashuvning afzalligi shundaki, kommutator parallel ravishda bir nechta so'rovlarni bajarishga qodir.Har bir protsessor o'z xotira bankiga ulanishi va unga ruxsat etilgan maksimal tezlikda kirish huquqiga ega. Protsessorlar o'rtasidagi raqobat bir vaqtning o'zida bir xil xotira bankiga kirishga urinishda paydo bo'lishi mumkin. Bunday holda, faqat bitta protsessor ruxsat oladi, boshqalari bloklanadi.

Kompyuter xotirasi, haqiqatda, 3 turga bo'linadi:
Umumiy xotirali: Bu turlar klasik xotiraga oxshash ko'rinishda ishlaydi. Umumiy xotirali kompyuter tizimlarida, protsessorlar va xotira qurilmalari bir-biridan mustaqil bo'lishi mumkin, shuningdek, bir-biriga maxsus bo'lgan kommunikatsiya yo'llari orqali ma'lumot almashishadi. Bu turlar kompyuterlarda eng ko'p ishlatiladigan xotira turlaridan biri hisoblanadi.
Taqsimlangan xotirali: Bu turlar, kompyuter tizimida taqsimlangan xotira bloklaridan iborat bo'lib, har bir blok mustaqil ravishda ishlaydi. Bu, tizimning kuchini ko'paytirish uchun yoki qanchalik kamchiliklardan saqlash uchun foydali bo'lishi mumkin. Taqsimlangan xotirali ko'pincha, Sun Unix va OpenVMS kabi operatsion tizimlarida qo'llaniladi.
Aralash xotirali: Bu turlar, har bir ishchi tizimining o'zida o'z xotirasiga ega bo'lib, barcha ishchilar o'zaro aloqalari orqali ma'lumot almashishi mumkin. Aralash xotirali, kompyuter tizimida yuqori ish ko'rsatkichlari talab qiladigan murakkab, katta va iste'molchilar tomonidan xavfsiz ishlatiladigan tizimlar uchun foydali bo'lishi mumkin.
Har bir xotira turi o'ziga xos manfaatlarga ega va ularning har biri kompyuter tizimida mos keladigan turdagi vazifalar uchun ishlatiladi. Umumiy xotirali, tizimning umumiy tezligini va ish ko'rsatkichini oshirishga yordam beradi, taqsimlangan xotirali xotira qurilmalarini kengaytirishga yordam beradi, va aralash xotirali iste'molchilar orasida ma'lumot almashishni osonlashtiradi.

Foydalanilgan adabiyotlar:

1. 
   Баденко В.Л. Высокопроизводительные вычисления. Учебное пособие. СПб. Изд. Политехнического университета. 2010. -180 с.
   
2. 
   Таненбаум Э., Остин Т. Архитектура компьютера // 6-е издание. СПб.: Питер, 2013. — 811 с
   
3. 
   Мусаев М.М. ―Процессоры современных компьютеров. Тошкент.: ―Aloqachi нашриёти, 2020 йил. 12 боб. 512 бет. – Олий ўқув юртлари учун қўлланма
   
4. 
   Юнусов Ж.Ю.,Абасхонова Х.Ю., Рақамли қурилмалар ва микропроцессор тизимлари.Касб –хунар коллежлари учун ўқув қўлланма. Т.-Молия иқтисод, 2010й-256 в.