Variant №68 Xotira qaysi husisiyatlariga ko’ra turlarga ajratiladi va qanday turlari mavjud? Simmetrik multiprotsessor – smp kompyuter tizimlari deganda qanday tizimlar tushuniladi? Misollar va chizmalar bilan tushuntiring

Erdanayev Zafar Zumanazar o'g'li

Variant №68

1.Xotira qaysi husisiyatlariga ko’ra turlarga ajratiladi va qanday turlari mavjud?

2.Simmetrik multiprotsessor – SMP kompyuter tizimlari deganda qanday tizimlar tushuniladi? Misollar va chizmalar bilan tushuntiring.

3. Virtual xotirani qanday tashkil qilinadi?

Javoblar

1.Xotira qaysi husisiyatlariga ko’ra turlarga ajratiladi va qanday turlari mavjud?

Xotiraning turlari bir nechta ulardan: tezkor, doimiy, tashqi, kesh , virtual, mantiqiy, fizik va boshqalar. Xotira qurilmasi asosan, o’ta operativ, operativ va tashqi qurilmalardan iborat bo’ladi. Axborotlarni izlash usuliga ko’ra , adresli hamda assotsiativ xotira qurilmasi bilan farqlanadi. Ko’pchilik kompyuterlarda operativ xotira orasiga qo’shimcha KESH xotira o’rnatiladi. Ko’p ishlatiladigan ma’lumotlar ana shu xotiraga qayd qilinadi.

Kompyuterning xotira qurilmasi ikki hil turga bo’linadi: asosiy va ikkilamchi xotiraga bo’linadi.

2.Simmetrik multiprotsessor – SMP kompyuter tizimlari deganda qanday tizimlar tushuniladi? Misollar va chizmalar bilan tushuntiring.

Simmetrik multiprotsessorli tizimlar (SMP)

SMP arxitekturasiga ega tizimlarning asosiy xususiyati - bu barcha protsessorlar tomonidan birgalikda ishlatiladigan umumiy fizik xotiraning mavjudligi.

Xotira, xususan, protsessorlar o'rtasida xabarlarni uzatish uchun xizmat qiladi, unga kirishda barcha hisoblash qurilmalari teng huquqlarga ega va barcha xotira yacheykalari uchun bir xil manzilga ega. Shuning uchun SMP arxitekturasi nosimmetrik deb nomlanadi.

SMP tizimi yuqori tezlikda ishlaydigan tizim shinasiga (SGI PowerPath, Sun Gigaplane, DEC TurboLaser) asoslangan bo'lib, ular zaruriy funktsional bloklarga ulangan: protsessorlar (protsessorlar), kirish / chiqish tizimlari (I / O).

Eng mashhur SMP tizimlari Intel protsessorlariga asoslangan SMP serverlari va ishchi stantsiyalari (IBM, HP, Compaq, Dell, ALR, Unisys, DG, Fujitsu va boshqalar) xisoblanadi.

Butun tizim bitta OT ostida ishlaydi.

Umumiy xotirali tizimlarning tipik vakili sifatida simmeytrik protsessorli SMP tizimida har bir protsessor bir xil unumdorlikga ega va umumiy xotiraga barcha protsessorlarning murojaat huquqi hamda murojaat vaqti davomiyligi ham bir xil. Barcha zamonaviy kompyuterlar uchun operatsion sistema uning ajralmas qismi hisoblanadi va uning dasturiy davomchisi xisoblanadi.

SMP tizimlari ikki yoki undan ortiq bir hil protsessorlarga ega bitta operatsion tizimda ishlaydigan asosiy xotira (MM) deb nomlangan markazlashtirilgan umumiy xotiraga ega. Odatda har bir protsessor asosiy xotira ma'lumotlarini olishni tezlashtirish va tizim avtobusining harakatlanishini kamaytirish uchun kesh-xotira (yoki kesh) deb nomlanadigan yuqori tezlikda bog'liq bo'lgan shaxsiy xotiraga ega.

Protsessorlar avtobuslar, o'zaro almashtirgichlar yoki chip tarmoqli tarmoqlardan foydalangan holda bir-biriga ulanishi mumkin. SMP-ning kengayish qobiliyatiga ega bo'lgan muammolar avtobuslar yoki o'tish-o'tkazgich tugmachalari yordamida turli xil protsessorlar, xotira va disk massivlari orasidagi o'zaro aloqaning o'tkazish qobiliyati va quvvat sarfidir. Tarmoqlar arxitekturasi ushbu muammolardan qochadi va dasturiylikni qurbon qilish paytida ancha yuqori protsessor soniga yaqin chiziqli kengayishni ta'minlaydi:

Ushbu turdagi arxitekturada dasturlashning jiddiy muammolari mavjud, chunki u ikki xil dasturlash rejimini talab qiladi; biri CPUlarning o'zlari uchun, ikkinchisi protsessorlar o'rtasidagi o'zaro bog'liqlik uchun. Yagona dasturlash tili nafaqat ish hajmini ajratish, balki xotira joyini ham tushunish imkoniyatiga ega bo'lishi kerak, bu esa mashga asoslangan arxitekturada qattiq bo'ladi.

SMP tizimlari har qanday protsessorga ushbu vazifa uchun ma'lumotlar xotirada joylashgan joydan qat'i nazar, har qanday vazifa ustida ishlashga imkon beradi, agar tizimdagi har bir vazifa bir vaqtning o'zida ikkita yoki undan ko'p protsessorlarda bajarilmasa. Operatsion tizimni to'g'ri qo'llab-quvvatlash bilan SMP tizimlari ish yukini samarali ravishda muvozanatlash uchun protsessorlar o'rtasida vazifalarni osongina o'tkazishlari mumkin.

Vaqtni taqsimlash va server tizimlari ko'pincha SMP-ni ilovalarda o'zgarishsiz ishlatishlari mumkin, chunki ular bir nechta jarayonga parallel ravishda ishlay olishi mumkin va bir nechta protsessor ishlaydigan tizim turli xil protsessorlarda turli xil jarayonlarni boshqarishi mumkin.

Shaxsiy kompyuterlarda SMP o'zgartirilmagan ilovalar uchun kamroq foydali. Agar tizim kamdan-kam hollarda bir vaqtning o'zida bir nechta jarayonni amalga oshirsa, SMP faqat ko'p qirrali (ko'p qavatli) ishlov berish uchun o'zgartirilgan ilovalar uchun foydalidir. Shaxsiy dasturlashtirilgan dastur bir nechta protsessorlardan foydalanishi uchun yozilishi yoki o'zgartirilishi mumkin.

Ko'p tarmoqli dasturlar shuningdek, ko'p tarmoqli dasturni qo'llab-quvvatlaydigan vaqtni taqsimlash va server tizimlarida ham ishlatilishi mumkin, bu ularga bir nechta protsessorlardan ko'proq foydalanishga imkon beradi.

Hozirgi SMP tizimlarida barcha protsessorlar bitta quti ichida avtobus yoki kalit bilan mahkam bog'langan; oldingi SMP tizimlarida bitta protsessor butun idishni egalladi. Birgalikda ishlatiladigan ba'zi tarkibiy qismlar global xotira, disklar va kirish / chiqish qurilmalari. Barcha protsessorlarda faqat bitta OT nusxasi ishlaydi va OT ushbu arxitekturadan foydalanish uchun mo'ljallangan bo'lishi kerak. Ba'zi bir asosiy afzalliklar o'tkazish qobiliyatini oshirishning iqtisodiy usullarini o'z ichiga oladi. Turli xil muammolar va vazifalarni hal qilish uchun SMP parallel dasturlash deb nomlanuvchi bitta muammoga bir nechta protsessorlarni qo'llaydi.

Shu bilan birga, kesh muvofiqligi va umumiy ob'ektlar tufayli SMP kengayishida bir nechta cheklovlar mavjud.

Uniprocessor va SMP tizimlari maksimal ishlashga erishish uchun turli xil dasturlash usullarini talab qiladi. SMP tizimlarida ishlaydigan dasturlar uniprosessor tizimlari uchun yozilgan bo'lsa ham, ish unumdorligini oshirishi mumkin. Buning sababi shundaki, uskunada uzilishlar odatda dasturni bajarishni to'xtatib qo'yadi, ularni ishlatadigan yadro esa bo'sh protsessorda bajarishi mumkin. Ko'pgina dasturlarda (masalan, o'yinlarda) effekt unchalik ko'p emas, chunki dastur tashqi ko'rinishi ancha silliq ishlaydi. Ba'zi dasturlar, xususan, dasturiy ta'minotni yaratish va ba'zi tarqatilgan hisoblash loyihalari qo'shimcha protsessorlar soniga (deyarli) ko'payadi. (Kompilyatorlar o'z-o'zidan tuzilgan, ammo bir nechta kompilyatsiya birliklari bilan dasturiy ta'minot loyihasini tuzishda, agar har bir kompilyatsiya birligi mustaqil ravishda amalga oshirilsa, bu butun ko'p kompilyatsiya birligi loyihasi oldida noqulay parallel vaziyatni keltirib chiqaradi, bu esa kompozitsiyani chiziqli miqyosda kengaytirishga imkon beradi. Vaqt taqsimlangan hisoblash loyihalari dizayni bilan parallel ravishda amalga oshiriladi.)

Tizim dasturchilari SMP-ni qo'llab-quvvatlashni operatsion tizimga kiritishlari kerak, aks holda qo'shimcha protsessorlar to'xtab qoladi va tizim uniprosessor tizimi sifatida ishlaydi.

SMP tizimlari, shuningdek, yo'riqnomalar to'plamiga nisbatan murakkablikka olib kelishi mumkin. Bir hil protsessor tizimi odatda SIMD (MMX, SSE va boshqalar) kabi "maxsus ko'rsatmalar" uchun qo'shimcha registrlarni talab qiladi, bir vaqtning o'zida turli xil tizim turli xil ko'rsatmalar / foydalanish uchun turli xil jihozlarni amalga oshirishi mumkin.

3. Virtual xotirani qanday tashkil qilinadi?

Xotiraga har bir kirish sahifadagi jadvaldan olingan virtual sahifa haqidagi ma’lumotlarni o’qiydi. Agar ushbu virtual sahifa RAM da bo’lsa , unda virtual manzil jismoniy holatga o’tkaziladi.Agar xozirda kerakli virtual sahifa diskka tushirilgan bo’lsa, u holda sahifani kesish deb ataladi.Ishlayotgan jarayon kutib turiladi va tayyor navbatdagi boshqa jarayon faollashadi.Shu bilan birga,sahifani kesish bilan ishlov berish dasturi kerakli virtual sahifani diskdan topadi va uni RAM ga yuklashga harakat qiladi.