Mavzu: Parallel xisoblash tizimlari

2.3 – rasm. Oqimlarning ajratilgan xotiraga murojati
Agar oqimlar 2.3-rasmda ko’rsatilgandek taqsimlangan xotiraga cheklanmagan murojaat qilish huquqiga ega bo’lsalar, unda oqimlar bir vaqtning o’zida aynan bir yacheykaga murojaat qilishlari mumkin, bu esa tizim ishining normadan tashqari ishlashiga olib keladi.
Muammoning oddiy yechimi sifatida xotiraga murojaat qilish va undan vaqtinchalik joy ajratishni cheklovchi funksiyalarni tashkil etish, bunda oqimlarning xotiraga murojati bir amal bajarish davomida faqatgina bir marta murojaat qili olish huquqini beradi. Natijada bir jarayon bajarilish davomida barcha oqimlar xotiraga bir marotaba murojaat qilishadi va barcha oqimlar bajarilishi sinxron tarzda yakunlanadi.
Ajratilgan xotiraga murojaat qilish mexanizmiga taqiqlashlarni joriy etish quyidagi ikkita muammoni yuzaga kelishiga sabab bo’lishi mumkin. Birinchidan, xotiradan joy ajratish va ajratilgan xotirani bo’shatishga taqiqlashlar o’rnatish oqibatida qo’shimcha kutilishlarni sekinlashishiga olib kelishi mumkin. Ikkinchidan esa, oqimlarning xotiraga ruxsat olishidagi harakati musoboqalashish jarayonlarini yuzaga keltirishi va dastur ishini sekinlashishiga olib kelishi mumkin. Har ikkala muammoni 4-rasmda ko’rsatilgandek oqimlarning har biri uchun xotiraga lokal murojaatni tashkil etish bilan yechishimiz mumkin.

2.4 – rasm. Har bir oqim uchun ajratilgan lokal xotira.
2.4-rasmda keltirilgan texnologiya ajratilgan xotirani taqsimlash deb ataladi. Ajratilgan xotiraga oqimlarni taqsimlab berish ayniqsa tasvmr m’lumotlarni parallel qayta ishlashda yaxshi natija beradi. Parallel qayta ishlashda taqsimlangan tasvir ma’lumotlarning kvadrat matritsalar soniga va ularning o’lchamiga bog’liq hisoblanadi. Matritsalar sonining ko’payishi xotiraga bo’lgan murojatlar sonini shunchalik oshishiga sabab bo’ladi. Chunki matritsaning o’lamiga loyiq ajratilgan xotiradan dinamik joy taqsimlash lozim bo’ladi, bu jarayon esa ma’lum miqdorda vaqt sarflanishiga olib keladi. Tasvirlarni raqamli qayta ishlaganda ularni ham protsessor unumdorligini oshirish muammolarini ham xotira bilan bog’liq oqimlarni taqsimlashdagi xatoliklarni bartaraf etishda optimal usullar yaratildi. Ularni bobning davomida amaliyotda qo’llanilganmisollar tariqasi
Hozirga paytda multimedia ma’lumotining bir turi hisoblangan tasvirni siqishning bir necha algoritmlari mavjud, bular ichida JPEG algoritmini misol qilishimiz mumkin. JPEG algoritmining yo’qotishli va yo’qotishsiz siqish usullari mavjud. Yo’qotishli usulda siqishda tasvir hajmi sezilarli kamaymaydi. Tasvir sifat darajasi muhim ahamiyatga ega bo’lmagan hollarda bu usuldan foydalanish yaxshi natija bermaydi va multimedia tizimlarida foydalanganda xotira hajmidan ortiqcha joy egallaydi. Bu muammoni yechishda ko’p yadroli protsessorlar uchun paralellashtirish algoritmlarini qo’llagan holda tasvirlarni yo’qotishli siqishning yana bir yangi algoritmi ishlab chiqildi.
Bu algoritmda tasvirni ikki o’lchamli Veyvlet - Dobeshi o’zgartirishi qo’llanildi. Veyvlet - Dobeshi diskret o’zgartirishda tasvirni siqishgacha bo’lgan amallar ketma-ketligini tezlashtirish maqsadida C# dasturlash tilining paralellashtirish kutubxonalaridan foydalanildi. Bunda ko’p yadroli protsessorlarda dastur algoritmida bajariladigan arifmetik amallar bir vaqtda har bir yadroga taqsimlab bo’lib berildi. SHundan so’ng Veyvlet – Dobeshi diskret o’zgartirishdan olingan massiv qiymatlari ustida siqish amallarini paralellashtirish algoritmlaridan foydalangan holda amalga oshirildi.
Intel Parallel Amplifier - unumdorlik profilirovshiki bo’lib, ilova tomonidan multiprotsessorli platforma qanchalik samarador ishlatilishini va dasturning unumdorligini oshirishga halaqit beruvchi nozik joylarni aniqlaydi.