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

OLIY TA’LIM,FAN VA INNOVATSIYALAR VAZIRLIGI


MUHAMMAD AL-XORAZIMIY NOMIDAGI TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI

“Kompyuter arxitekturasi” fanidan

Mustaqil ish

Mavzu: Umumiy, taqsimlangan va aralash xotirali arxitekturalar.

Bajardi: 042-20 guruh talabasi

_________________________
Tekshirdi: _________________

Toshkent 2023

Reja:
1. Umumiy xotirali arxitekturalar.
2. Taqsimlangan xotirali arxitekturalar.
3. Aralash xotirali arxitekturalar.
Xulosa
Foydalanilgan adabiyotlar

Kirish
Kompyuter xotira arxitekturalarida bo`lingan va taqsimlangan xotira sifatida bir nechta xotira arxitektura tizimlari ishlatiladi.

Fizik umumiy xotira.Fizik umumiy xotiraga ega bo'lgan hisoblash tizimlarida barcha protsessorlar bitta manzil maydoniga kirish uchun teng imkoniyatga ega - har qanday protsessorning xotiraga kirishi bir xilda amalga oshiriladi va bir xil vaqtni oladi.Bunday hisoblash tizimlari bir xil xotiraga kirish (Uniform Memory Access)ga ega tizimlar deb nomlanadi va qisqartiriladi UMA deb belgilanadi.Bu umumiy xotiraga ega bo'lgan parallel kompyuterlar uchun eng keng tarqalgan xotira arxitekturasi hisoblanadi.Yagona xotira bitta blokli yoki blokka asoslangan holda qurilishi mumkin, ammo ikkinchi variant odatda ko`proq qo'llaniladi.Texnik jihatdan, UMA tizimlari 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.
Agar tizim faqat ikkita protsessorni o'z ichiga olsa, ular maksimal darajada ishlashi mumkin, chunki shinaga kirishni o'zaro bo`lishish mumkin: bitta protsessor dekodlab buyruqni bajarayotgan bo'lsa, ikkinchisi shinani keyingi buyruqni xotiradan olish uchun ishlatishi mumkin.Biroq, uchinchi protsessor qo'shilganda, ishlash yomonlasha boshlaydi.Agar shinada o'nta protsessor bo'lsa, shina tezligi egri (keyingi rasm) gorizontal holga keladi.Umumiy xotiraga ega kompyuterni yaratishda yana bir yondashuv protsessorlar o'rtasida xotirani jismoniy jihatdan taqsimlashdir.Har bir protsessorda mahalliy xotira (rasmda ЛП) mavjud va barcha protsessorlarning mahalliy xotiralar to'plamlari umumiy hisoblash tizimining xotirasini hosil qiladi.Hali ham bitta manzil maydoni mavjud va har bir n protsessor ushbu makon ichidagi istalgan uyaga kirish huquqiga ega.
NUMA arxitekturasining nomi (Non-Uniform Memory Access) Bir xil bo`lmagan xotiraga kirish sifatida tarjima qilinishi mumkin.NUMA tizimlarida har bir protsessor lokal xotira (ЛП) ga ega, u hisoblash tizimining umumiy xotirasining bir qismi sifatida ko'rib chiqiladi va bitta manzil maydonida alohida manzillar to'plamiga ajratiladi.Mahalliy xotiraga kirish qobiliyatidan tashqari, har bir protsessor qolgan protsessorlarning mahalliy xotirasiga jismonan "kirish" imkoniyatiga ega (masofaviy xotira). Har bir protsessor, mahalliy xotiradan tashqari, lokal kesh xotirasi (rasmda КП)ga ega bo'lganligi sababli, umumiy xotiraga ega bo'lgan hisoblash tizimlarida barcha mahalliy protsessorlarda bir xil blokning asosiy xotira tizimining nusxalarini uyg'unligini ta'minlash muammosi mavjud.Nusxalashning noaniqligi protsessorlardan biri kesh xotirasida ma'lumotni o'zgartirganda yuzaga keladi. Bunday holda, qolgan protsessorlarning kesh xotirasida shunga o'xshash nusxalar mos ravishda sozlanishi yoki yaroqsiz deb belgilanishi kerak.Ushbu muammoni hal qilish usuli NUMA tushunchasini ccNUMA va nccNUMA qisqartirishlari bilan belgilangan ikkita variantni vujudga keltirgan. ccNUMA (Cache Coherent Non-Uniform Memory Architecture - Keshlarning uzviyligini ta'minlab, bir xil bo`lmagan xotiraga kirish) arxitekturasi shina asosida amalga oshiriladi. Apparat shinadagi asosan kesh-xotiraga yozish bilan bog'liq jarayonlarni kuzatadi. Protsessor o'z kesh-xotira bloklaridan birini tarkibini o'zgartirishga harakat qilganda, ushbu apparat boshqa protsessorlar kesh-xotiralaridagi o'xshash bloklarning tarkibini xuddi shu tarzda yangilaydi yoki ushbu bloklarni yaroqsiz deb belgilaydi.nccNUMA (Nob-Cache Coherent Non-Uniform Memory Architecture - Keshlarning uzviyligi ta'minlanmagan, bir xil bo`lmagan xotiraga kirish) arxitekturasi va ccNUMA o'rtasidagi farq nomdan yaqqol ko'rinib turibdi.nccNUMA arxitekturasi global ma'lumotlar uchun moslashuvchanlikni ta'minlamaydi. Bunday ma'lumotlardan foydalanish uchun “g`mxo`rlik" butunlay dasturlarga (dasturlar yoki kompilyatorlarga) tegishli. Ushbu kamchilikka qaramay, arxitektura hisoblash tizimining miqyosini, ya'ni protsessorlar sonining ko'payishini sezilarli darajada osonlashtiradi.

Umumiy xotirali arxitektura-hisoblash tizimining xotirasi umumiy resurs sifatida qaraladigan arxitektura.