Mavzu: matritsali va vektorli protsessorlar

Multiprotsessorlar.

Har qanday parallel kompyuter tizimida bitta vazifaning turli qismlarini bajaradigan protsessorlar ma'lumot almashish uchun qandaydir tarzda bir-biri bilan o'zaro ta'sir qilishi kerak. Ayirboshlash qanday amalga oshirilishi kerak? Buning uchun ikkita strategiya taklif qilingan va amalga oshirilgan: ko'p protsessorlar va ko'p kompyuterlar. Strategiyalar orasidagi asosiy farq umumiy xotiraning mavjudligi yoki yo'qligidir. Bu farq bunday tizimlarning dizayni, dizayni va dasturlashiga, shuningdek, ularning narxi va hajmiga ta'sir qiladi.

Barcha protsessorlari umumiy jismoniy xotiraga ega bo'lgan parallel kompyuter ko'p protsessorli yoki umumiy xotira tizimi deb ataladi (8.15a-rasm). Ko'p protsessorda birgalikda ishlaydigan barcha jarayonlar umumiy xotiraga ko'rsatilgan yagona virtual manzil maydoniga ega bo'lishi mumkin. LOAD va STORE buyruqlari yordamida har qanday jarayon xotiradan so‘zni o‘qishi yoki xotiraga so‘z yozishi mumkin. Boshqa hech narsa talab qilinmaydi. Ikkita jarayon oson ma'lumot almashish imkoniyatiga ega - buning uchun ulardan biri oddiygina umumiy xotiraga ma'lumotlarni yozadi, ikkinchisi esa ularni o'qiydi.

14.5-rasm

14.5-rasmda Xotirani taqsimlovchi 16 protsessorli multiprotsessor (a); tasvir 16 bo'limga bo'lingan, ularning har biri alohida protsessor tomonidan tahlil qilinadi (b)
Ikki yoki undan ortiq jarayonlar o'rtasida o'zaro ta'sir qilish imkoniyati tufayli ko'p protsessorlar juda mashhur. Ushbu model dasturchilar uchun tushunarli va keng ko'lamli muammolarni hal qilishga imkon beradi. Masalan, bitmapni tahlil qiluvchi va uning barcha ob'ektlari ro'yxatini ko'rsatadigan dasturni ko'rib chiqing. Rasmning bir nusxasi rasmda ko'rsatilganidek, xotirada saqlanadi. 14.5 b. 16 protsessorning har biri 16 bo'limdan birini tahlil qilish uchun mo'ljallangan bitta jarayonni boshqaradi. Agar jarayon uning ob'ektlaridan biri bo'lim chegarasini kesib o'tayotganini aniqlasa, bu jarayon shunchaki ob'ektni keyingi bo'limga kuzatib boradi va shu bo'limdagi so'zlarni o'qiydi. Bizning misolimizda, ba'zi ob'ektlar bir nechta jarayonlar bilan qayta ishlanadi, shuning uchun uylar, daraxtlar va samolyotlar sonini aniqlash uchun oxirida ba'zi muvofiqlashtirish kerak bo'ladi.
Ko'p protsessordagi barcha protsessorlar bir xil manzil maydonidan foydalanganligi sababli, operatsion tizimning faqat bitta nusxasi ishlaydi. Shunga ko'ra, faqat bitta xotira sahifasi xaritasi va bitta jarayon jadvali mavjud. Jarayon bloklanganda, uning protsessori operatsion tizim jadvallarida o'z holatini saqlaydi va keyin boshqa jarayonni ishga tushirish uchun ushbu jadvallarni qidiradi. Aynan shu tashkilot yagona tizimga asoslangan bo'lib, ko'p protsessorni ko'p kompyuterdan ajratib turadi.
Ko'p protsessor, barcha kompyuterlar kabi, kiritish-chiqarish qurilmalarini (disklar, tarmoq adapterlari va boshqalar) o'z ichiga olishi kerak. Ba'zi ko'p protsessorli tizimlarda faqat ma'lum protsessorlar kiritish-chiqarish qurilmalariga kirish huquqiga ega va shuning uchun maxsus kiritish-chiqarish moslamalariga ega. Boshqa ko'p protsessorli tizimlarda har bir protsessor istalgan kiritish-chiqarish qurilmasiga kirishi mumkin. Agar barcha protsessorlar barcha xotira modullariga va barcha kiritish-chiqarish qurilmalariga teng kirish imkoniga ega bo'lsa va protsessorlar o'rtasida to'liq almashinish mumkin bo'lsa, bunday ko'p protsessor simmetrik (Symmetrie Multiprocessor, SMP) deb ataladi.