MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI TOSHKENT
AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI
URGANCH FILIALI
KOMPYUTER INJINIRINGI FAKULTETI
963-21 GURUH TALABASINING
KOMPYUTER ARXITEKTURASI FANIDAN
MUSTAQIL ISHI
Mavzu: Parallel hisoblashlarga asoslangan kompyuterlar va
kompyuterlar tizimi.
Bajardi:
Ahmedova.M
Qabul qildi: Orazmatov.T
____________
_____________
URGANCH -2024
Reja:
I.
Kirish.
1. Bob. Parallel xisoblashlar
1.1.
Parallel xisoblashlar
1.2. Parallel xisoblash tizimlari
II.
Bob. Parallel hisoblashga asoslangan kompyuterlar
2.1. Parallel kompyuterlar: umumiy va ajratilgan xotirali multiprotsessorlar va
multikompyuterlar.
2.2.
Parallel kompyuterlarning dasturiy ta’minoti.
2.3. . Parallel hisoblash uchun mo‘ljallangan masalalar.
III.
Xulosa.
IV.
Foydalangan adabiyotlar.
I.Kirish
Eng avvalo kompyuterda parallel dasturlash kerakmi degan savolga javob olish
kerak. Lekin bu savol javob olishni istagan yagona savol emas. Aynan shuning
uchun ham, parallel hisoblash dunyosini tushunish qiyin bo'lgan sodda, tushunarli,
tushunarli dunyodan navbatdagi hisob-kitoblardan nima o'tish kerakligini
tushunish ham muhimdir. Parallel hisoblashning afzalliklari nimadan iborat va
parallel hisobga yo'naltirilgan dasturlarni yaratishda dasturchi uchun qanday
muammolar kutilmoqda. Ushbu savollarga javob berish uchun keling, kompyuterni
rivojlantirish tarixini tezroq ko'rib chiqamiz. Birinchi kompyuterlar Fon Neyman
tomonidan ishlab chiqilgan printsiplarga muvofiq qurilgan. Ularning uchta asosiy
komponenti bor edi: xotira, protsessor va kirish va chiqish ma'lumotlarini beruvchi
tashqi qurilmalar to'plami. Xotira ko'p darajali va tashqi xotirasi va ichki xotirasi
bo'lgan birinchi kompyuterlar uchun - operatsion va ro'yxatga olish xotirasi. Tashqi
xotira (magnit lenta, punch karta, disklarda) kompyuterning yoqilgan yoki
yoqilmaganligidan qat'iy nazar, dastur va ma'lumotlarni saqlash imkonini berdi.
Ichki xotira faqat kompyuter bilan sessiya davri uchun ma'lumot saqlanadi.
Kompyuterni o'chirib qo'ysangiz, ichki xotiraning mazmuni g'oyib bo'ldi.
Dastur kompyuterda bajarilishi uchun u RAMga yuklanishi kerak edi. U o'sha
dasturda ishlangan ma'lumotlar kabi saqlangan. Xotirada saqlangan dasturning
printsipi Von Neumann kompyuterlarining asosiy tamoyillaridan biridir.
Ro'yxatdan o'tish xotirasi hisoblash vaqtida ishlatilgan. Ma'lumotlar bo'yicha ba'zi
operatsiyalarni bajarishdan oldin, ma'lumotlar registrlarda joylashtirilishi kerak.
Ushbu tezkor xotira turi ma'lumotlar bo'yicha operatsiyalarni bajarishda zarur
tezlikni ta'minladi.
Barcha operatsiyalarni bajarish - hisoblash jarayonini
boshqarishda ma'lumotlar va operatsiyalar bo'yicha operatsiyalarni protsessor
amalga oshirdi. Kompyuter protsessori o'ziga xos ko'rsatmalarga ega edi. Ushbu
to'siq potentsial hisoblash funktsiyasini hisoblash uchun universal edi. Boshqa
tomondan, ushbu vosita odamlarning yozish dasturlarining nisbiy soddaligini
ta'minladi.
Parallel hisoblashlar.
Asosiy ma'lumotli ishlov berish tizimi ( axborot tizimi) - texnik va texnologik
majmua dasturiy vositalarodamlar va texnik vositalar axborot xizmati uchun
mo'ljallangan. Axborot tizimlarining sinflari: hisoblash mashinalari (VM)
kompyuter tizimlari (VS) kompyuter komplekslari (VK) VM tarmoqlari
foydalanuvchilarning turli mavzularda ishlaydigan turli vazifalarni hal qilish uchun
mo'ljallangan. VM ning asosiy qismi protsessor hisoblanadi. Protsessor dasturni
bajarish jarayonini boshlaydi va uni boshqaradi. VK bir-birlari bilan bog'liq
bo'lgan bir necha VM-lardir. Bundan tashqari, har bir VM o'z hisoblash
jarayonlarini mustaqil nazorat qiladi. VM kompleksi orasidagi axborot almashinuvi
(ko'p protsessor tizimlarida protsessorlarning axborot almashinuviga nisbatan)
kamroq. VC axborot va boshqaruv tizimlarida keng foydalanishga erishdi.
Samolyotning asosiy tushunchalari muayyan ilovalarning muammolarini hal qilish
uchun tuzilgan axborot tizimidir. apparat va dasturiy ta'minotning ixtisoslashuvi
mavjud. Ko'pincha, quyoshda bir nechta protsessorlar mavjud bo'lib, ular orasida
ish jarayonida jadal axborot almashinuvi amalga oshiriladi va hisoblash jarayonlari
ustidan yagona nazorat mavjud. Bunday tizimlar ko'p protsessor tizimlari deb
ataladi. Boshqa keng tarqalgan samolyot turi mikroişlemci tizimlar. Ular
mikroelementlar (MP), mikroprosessorlar yoki maxsus raqamli signal
protsessorlari yordamida quriladi. Tizim samaradorligini oshirishni ta'minlaydigan
uchta uslub: elementlar bazasini takomillashtirish, tizimli usullar, matematik
usullar. Parallel hisoblash tizimlari ham jismoniy hisoblash hisoblanadi dasturiy
ta'minot tizimlarijuda ko'p hisoblash tugunlarida bir yoki bir nechta parallel
ma'lumotlar bilan ishlashni amalga oshiradi. Flynn klassifikatsiyasi Tasniflash
jarayoni oqim tushunchasiga asoslangan bo'lib, u protsessor tomonidan qayta
ishlangan ma'lumotlar, buyruqlar yoki ma'lumotlar ketma-ketligi deb tushuniladi.
Arxitekturaning to'rtta klassi: SISD, MISD, SIMD, MIMD. SISD (bitta buyruqlar
oqimi / yagona ma'lumotlar oqimi) - bitta buyruqlar oqimi va bitta ma'lumot oqimi.
Bu sinf klassik ketma-ket mashinalarni (von Neumann tipidagi mashinalari) o'z
ichiga oladi. Bunday mashinalarda faqat bitta buyruqlar oqimi bor, barcha
buyruqlar ketma-ketlikda bir-biridan qayta ishlanadi va har bir buyruq bitta
ma'lumot oqimi bilan bir operatsiyani boshlaydi. SIMD (bir yo'riqli xar / bir nechta
ma'lumotlar oqimi) - bitta buyruq xarasi va bir nechta ma'lumotlar oqimi.
Buyruqning oqimi, SISDdan farqli o'laroq, vektor buyruqlarini o'z ichiga oladi.
Bu sizga bir vaqtning o'zida bir nechta ma'lumotlar bo'yicha bitta arifmetik
operatsiya qilish imkonini beradi - vektor elementlari. MISD (bir nechta
yo'riqnomalar oqimi / yagona ma'lumotlar oqimi) - bir nechta buyruqlar oqimi va
bitta ma'lumot oqimi. Ta'rif bir xil ma'lumotlar oqimini qayta ishlaydigan ko'plab
protsessorlarning arxitekturasida mavjudligini anglatadi. Ushbu printsipga
asoslangan real-hayot hisoblash tizimi mavjud emas. MIMD (bir nechta buyruqlar
xarasi / bir nechta ma'lumotlar oqimi) - bir nechta ko'rsatmalar oqimi va bir nechta
ma'lumotlar oqimi.
Bitta kompleksda birlashtirilgan va o'zlarining har bir buyrug'i va ma'lumotlar
oqimi (ko'p protsessor tizimlari) bilan ishlaydigan kompyuter tizimida bir nechta
buyruqlar ishlash moslamalari mavjud. Matritsa tizimlari Matritsa tizimlari
mustaqil moslamalarni yoki ma'lumotlar parallelizmi bilan xarakterlangan
muammolarni hal qilish uchun juda mos keladi. Matrisali tizim har bir kishi uchun
umumiy boshqaruv moslamasi tomonidan o'rnatilgan vektor buyruqlarini
bajaradigan tarzda tashkil etilgan protsessor elementlaridan iborat (PE), har bir PE
alohida vektor elementi bilan ishlaydi. PE ko'p modulli xotirali kalit qurilmasi
orqali ulangan. Vektorli buyruqlar ijrosi vektor elementlarning xotirasidan o'qish,
ularni protsessorlar orasida taqsimlash, operatsiyani bajarish va natijalarni xotiraga
yuborishdir. Shunday qilib, tizimning ishlashi barcha protsessor elementlarining
ishlash summasiga teng. MIMD klassining hisoblash tizimlari MIMD arxitekturasi
protsessorning o'z mahalliy xotirasiga ega ekanligiga va kommutatsiya tarmog'idan
foydalangan holda boshqa xotira bloklariga kirishiga qarab farq qiladi yoki
kommutatsiya tarmog'i barcha protsessorlarni umumiy xotiraga ulaydi. Sistolik
hisoblash tizimlari Sistolik tizimlar juda ko'p maxsus hisoblash mashinalari bo'lib,
muayyan vazifalar uchun ishlab chiqilgan. Aslida, sistolik kalkulyatorni qurish
vazifasi natijani olish uchun juda ko'p vaqtga ega bo'lgan (ya'ni ko'p sonli qadam)
bo'lgan, lekin natijalar o'rtasidagi nisbiy qisqa vaqtni ta'minlaydigan apparat
konveyerini qurish uchun qisqaradi, chunki oraliq qiymatlarning katta qismi
konveyerning turli bosqichlarida ishlov beradi . Bir hil kompyuter tuzilmalari yoki
muhitlar (OVS) odatda MIMD turiga kiradi va bir xil turdagi (PE) protsessor
elementlarining muntazam panjarasini tashkil qiladi. Har bir PEning algoritmik
operatsiyalari, shuningdek, valyuta operatsiyalari yoki boshqa IH bilan o'zaro
ta'sirlar mavjud. OVS mikroprotsessorlarga asoslangan.
Sistolik me'morlik qurilishining asosiy printsiplari. Sistolik VA ning asosiy
xususiyatlari: protsessor maydonlarining bir xilligi, protsessor birikmalarining
muntazamligi (protsessor), protsessor elementlarining ishlashi. Har qanday vaqtda,
bir vaqtning o'zida bir xil operatsiyalar yoki bir xil hisoblash modullari amalga
oshiriladi. Bunday modullar: axborotni qayta ishlash va hisoblash modullari, tashqi
aloqa uchun mas'ul modullar bo'lishi mumkin. Ushbu modullarning har ikkalasi
o'zlarining ishlab chiqarish bosqichlarida amalga oshiriladi. Sistolik VA
o'zgarishlar koeffitsienti: K: PE o'rtasidagi tashqi aloqa; B: PEda hisoblashlar; Do:
kompyuter va kommunikatsiyani boshqarish (juda qisqa). Sistolik VA o'zgarishlar
bosqichi. Ushbu vaqt oralig'ida barcha protsessor tarmog'i bir vaqtning o'zida IH
bilan ma'lumotlarni uzatadi. Intervalni tarmoqdagi eng uzun aloqa amaliyotiga mos
kelishi kerak. Hisoblash fazasi. Hisob-kitoblarni va axborotni qayta ishlashni
amalga oshiradi. Ushbu fazaning davomiyligi eng uzun hisoblash moduliga mos
kelishi kerak. Faza nazorati. Protsessor maydonining ishini boshlash va tugatish
bo'yicha operatsiyalarni amalga oshiradi (har bir hisoblash operatsiyaning boshi va
oxiriga mos keladi). Natijani olishdan oldin har qanday vaqtda qayta ishlash
jarayonlarini to'xtatish. Sistolik VA: tezlashtirgichlar, ichki kompyuter va ma'lum
hisoblash algoritmlarini (matris operatsiyalari, chiziqli algebraik tenglamalar
tizimlarini yechish, namunani aniqlash, tartiblash va hakazo) qo'llash. Bunday
holda protsessor kartasi protsessor sifatida ishlatiladi. Hisoblash muddati 1-3
darajaga qadar kamayadi. ichiga o'rnatilgan sistolik protsessor texnik tizimlarular
real vaqtda raqamli ishlov berish uchun ishlatiladi. Masalan, raqamli filtrlash
algoritmi va h.k. Tarqatilayotgan xotiraga ega bo'lgan ommaviy parallel
kompyuterlar (MPP): bir yoki bir nechta markaziy qayta ishlash qurilmalari
(Odatda RISC), mahalliy xotira (boshqa tugunlar xotirasiga to'g'ridan-to'g'ri kirish
mumkin emas), aloqa protsessorlari yoki tarmoq adapteri ba'zan qattiq disklar va /
yoki boshqa I / O asboblari. Tizimga maxsus I / U va boshqaruv tugunlari
qo'shilishi mumkin. Nodlar ma'lum bir aloqa muhitida (tezkor tarmoq, kalit, va
hokazo) ulanadi. MPP-arxitekturasidagi ikkita operatsion tizim (OS) versiyalari
ishlatiladi: to'liq operatsion tizim (OS) faqat nazorat qilish mashinasida ishlaydi,
har bir alohida modulda operatsion tizimning yo'qolgan versiyasi, unda joylashgan
parallel dasturning faqat filialining ishlashini ta'minlaydi. Har bir modul alohidaalohida o'rnatiladigan UNIX-ga o'xshash OS bilan ishlaydi.
Parallel xisoblash tizimlari
Dastlabki kompyuterlar uchun dasturlar, amaldagi protsessor buyruqlar
majmuasiga kiritilgan qator buyruqlarni ifodalaydi. Dasturni kompyuterda ijro
etish juda oddiy edi. Har safar kompyuterda bitta dastur bajarilgan. Protsessor,
dasturga muvofiq ketma-ket navbatdagi buyruqlar ketma-ketlikda bajarildi. Barcha
kompyuter resurslari - xotira, protsessor vaqti, barcha qurilmalar - dasturning to'liq
tasarrufida edi va hech narsa uning ishiga aralashmasdi (albatta odamni hisobga
olmagan). Parallelizm ko'zga ko'rinmasdi. Bu idial juda uzoq vaqt davomida juda
qimmat bo'lmagan kompyuter resurslari samarasiz ishlatgani tufayli uzoq davom
etmadi. Kompyuterlar o'chirilmadi, bitta dastur boshqasini o'zgartirdi. Yaqin orada
kompyuter protsessor bilan birga markaziy protsessor deb nomlanuvchi qo'shimcha
protsessorlarga, eng avvalo, sekin komutlarni bajarish uchun mas'ul bo'lgan kirish /
chiqish qurilmalarining maxsus protsessorlariga ega edi. Bu esa, bir vaqtning
o'zida bir nechta dastur kompyuterda ishlayotgani - dastur natijalarini nashr etishi,
ikkinchisi - bajarilishi va uchinchisi - masalan, magnit tasmasi yoki boshqa tashqi
vositadan ma'lumotlarni kiritish uchun dasturni bajarishning ommaviy rejimini
tashkil etishga imkon berdi. Inqilobiy qadam 1964 yilda IBM - OS 360 operatsion
tizimining paydo bo'lishi bo'ldi. Kompyuterda paydo bo'lgan operatsion tizim
uning mutlaq egasi bo'ldi - barcha resurslari menejeri. Endilikda foydalanuvchi
dasturi faqat operatsion tizim nazorati ostida bajarilishi mumkin. Operatsion tizim
ikkita muhim vazifani hal etishga imkon berdi: bir tomondan, bir vaqtning o'zida
kompyuterda ishlashning barcha dasturlariga zarur xizmatni taqdim etish,
ikkinchidan, mavjud resurslarni ushbu resurslarga da'vo qilayotgan dasturlar
orasida samarali foydalanish va tarqatish. Operatsion tizimlarning paydo bo'lishi
bitta dasturli rejimdan ko'p dasturli rejimga o'tishga olib keldi, bir vaqtning o'zida
bir xil dasturda bir nechta dastur mavjud. Ko'p dasturlash parallel dasturiy emas,
biroq bu parallel hisoblash uchun bir qadamdir. Ko'p dasturlash - bir nechta
dasturlarni parallel bajarish. Ko'p dasturlash sizga ularni bajarish uchun umumiy
vaqtni kamaytirish imkonini beradi. Parallel hisoblashda bir xil dasturni parallel
bajarish nazarda tutiladi. Parallel hisoblash bir dasturning bajarilish vaqtini
kamaytirish imkonini beradi. Ko'p dasturlash uchun kompyuterning bir nechta
protsessorlarga ega bo'lishi juda muhim. Ko'p dasturlashni amalga oshirish uchun
protsessorlarning o'zaro ishlashini tashkil qiluvchi operatsion tizim mavjudligi
etarli. Parallel hisoblash uchun dasturning o'zi uchun zarur bo'lgan qo'shimcha
talab mavjud - dastur hisoblarni parallellashtirish imkoniyatini yaratishi kerak,
chunki operatsion tizimning ko'rinishi kompyuterni apparat (xotira, protsessorlar,
boshqa qurilmalar) deb hisoblash mumkin emasligini anglatadi. Endi u ikki qismga
ega: qattiq (qattiq) va yumshoq (yumshoq) - bir-birini to'ldiruvchi apparat va
dasturiy komponentlar. Yarim asrdan ko'proq vaqt mobaynida komponentlar tez
rivojlana boshladi, asbobuskunalar uchun eksponentsional o'sishni odatiy holga
keltirdi, bu Murning taniqli ampirik qonunida aks ettirilgan - barcha muhim
belgilar kattalashib ketgan - barcha darajalarda xotira hajmi, xotiraga kirish vaqtini
kamaytirish, protsessor tezligi. Murning qonuniga ko'ra (Gordon Moore Intelning
asoschilaridan biri), xarakterli qiymatlar har yarim yilda ikki baravarga ko'paydi.
Kompyuterga kiritilgan protsessorlarning soni ham ortdi. O'zgarildi va kompyuter
arxitekturasi. Ushbu o'zgarishlar ko'p jihatdan hisoblarni parallellashtirishga
qaratilgan qadamlar edi. Bu erda parallelizatsiya jarayoni bilan bevosita bog'liq
bo'lgan protsessor arxitekturasidagi o'zgarishlarning bir qismi:
Buyruqlar
chizig'ini qayta ishlash. Protsessor tomonidan buyruqlar oqimini bajarish jarayoni
endi buyruq buyrug'i ketma-ket ravishda bajarilmasligi sifatida ko'rilmaydi.
Buyruqlar oqimini qayta ishlash jarayoni quvur liniyasida amalga oshirildi,
shuning uchun bir nechta buyruqlar bir vaqtning o'zida bajarishga tayyorlandi. Birbiriga bog'liq bo'lmagan buyruqlar bir vaqtning o'zida bajarilishi mumkin, bu
allaqachon haqiqiy parallelizmdir. "Uzoq buyruqlar". Ba'zi bir kompyuterlarning
arxitekturasi bir nechta protsessorlarni o'z ichiga olgan bo'lib, ular mantiqiy va
arifmetik operatsiyalarni butun sonlar bo'yicha bajarish imkonini beradi, bir nechta
protsessorlar suzuvchi nuqtali raqamlarda operatsiyalarni amalga oshiradi. Uzoq
buyruq bitta buyruqda mavjud protsessorlarning har biri bajarishi kerak bo'lgan
amallarni ko'rsatishga imkon berdi. Bu esa, apparat darajasida parallelizmni
amalga oshirish imkonini berdi Vektorli va matritsali protsessorlar. Ushbu
protsessorlarning ko'rsatmalar to'plami vektorlar va matritsalar bo'yicha asosiy
operatsiyalarni o'z ichiga oladi. Masalan, bitta guruh ikkita matritsani qo'shishlari
mumkin. Bunday buyruq parallel hisoblashlarni amalga oshiradi. Ushbu
operatsiyalar ma'lumotni qayta ishlash asoslarini tashkil etuvchi ilovalar keng
tarqalgan.
Ma`lumotlarning parallel ishlashi ushbu klassdagi ilovalarning
samaradorligini sezilarli darajada oshirishi mumkin. Dasturiy ta'minot darajasida
parallel ijro etiladigan dasturlarning yana bir muhim turi - grafik tasvirlar bilan
intensiv ishlash. Ushbu ishlash grafik ishlovchilar tomonidan amalga oshiriladi.
Grafik tasvirni ballar to'plami sifatida ko'rish mumkin. Rasmni qayta ishlash
ko'pincha hamma punktlarda bir xil operatsiyani bajarish uchun kamayadi. Ushbu
vaziyatda ma'lumotlar parallelizatsiyasi osongina amalga oshiriladi. Shu sababli,
grafik protsessorlar avvaldan ko'p yadroli bo'lib, bu jarayonni parallellash va
tasvirni samarali ishlash imkonini beradi. Superkompyuterlar hozirgi vaqtda eng
yuqori ko'rsatkichlarga ega bo'lgan kompyuterlarni o'z ichiga oladi. Ular yuz
minglab protsessorlardan iborat. Superkompyuterlardan samarali foydalanish
hisob-kitoblarning eng keng tarqalgan parallelligini o'z ichiga oladi .. Ilmiy
tadqiqotlarda va yangi texnologiyalarda mavjud hisoblash tizimlarining barcha
kuchini talab qiluvchi vazifalar mavjud. Mamlakatning ilmiy salohiyati ko'p
jihatdan
o'zining
superkompyuterlari
mavjudligi
bilan
belgilanadi.
Superkompyuterning kontseptsiyasi nisbatan nuqtai nazardir. O'n yillik
superkompyuterning xususiyatlari odatdagi kompyuterning xususiyatlariga mos
keladi. Bugungi superkompyuterlar petafloplarda (1015 dona perimetrli
operatsiyalar) o'lchovlarda ishlaydi. 2020 yilga qadar superkompyuterlarning
ishlashi 1000 barobarga oshadi va eksaflopslarda o'lchov qilinadi Kompyuterlar
tasniflash Kompyuterlar dunyosi miniatyura o'rnatilgan kompyuterlardan
individual binolarni ishlaydigan ko'p tonna superkompyuterlarga qadar farq qiladi.
Ular turli yo'llar bilan tasniflanishi mumkin. Birinchi va eng sodda tasniflardan
biri - Flynn tasniflashini ko'rib chiqing, bu ma'lumotlar kompyuterda qanday
ishlashga asoslangan. Ushbu tasnifga ko'ra, barcha kompyuterlar (komp'yuter
komplekslari) to'rtta sinfga bo'linadi - arxitekturali kompyuterlar: SISD (Single
Instruction stream - yagona ma'lumotlar oqimi) - bitta ma'lumot oqimi - bitta
ma'lumot oqimidir. Bu sinf, programma buyruqlar ketma-ket bajarilganda, keyingi
ma'lumotlar elementini qayta ishlashda von Neumann arxitekturasiga ega oddiy
"ketma-ket" kompyuterlarni o'z ichiga oladi SIMD (bitta yo'riqnoma oqimi - bir
nechta ma'lumotlar oqimi) - bitta buyruq xartasi - bir nechta ma'lumotlar oqimi.
Vektorli va matritsali protsessorlarga ega kompyuterlar ushbu turga tegishli: MISD
(bir nechta yo'riqnoma oqimi - yagona ma'lumotlar oqimi) - bir nechta buyruqlar
oqimi - bitta ma'lumot oqimi. Ushbu turdagi ma'lumotlarni o'tkazishning konveyer
turiga ega kompyuterlar bo'lishi mumkin. Biroq, ko'pchilik bunday
kompyuterlarning birinchi turiga havola etilishiga va MISD klassi kompyuterlari
hali yaratilmaganligiga ishonishadi. Ko'p yo'riqnomalar oqimi (ko'p ma'lumotli
oqim) - bir nechta buyruqlar oqimi - ko'p ma'lumotli oqimlar. MIMD klassi juda
keng va bugungi kunda juda ko'p turli xil me'morchilikning ko'plab kompyuterlari
unga kiradi. Shuning uchun, MIMD klassiga tegishli bo'lgan kompyuterlarni
aniqroq tasniflash imkonini beradigan boshqa tasniflashlar taklif etiladi.MIMD
sinfidagi kompyuterlarning batafsil tasnifini ko'rib chiqamiz. Biz faqat
kompyuterlarni uchta sinfga bo'lishning yana bir usuliga to'xtalamiz:
Multiprocessor hisoblash tizimlari - umumiy xotirada ishlaydigan ko'p protsessorli
kompyuterlar. Bu sinf bozorda bugungi kunda sotilgan ko'p yadroli
kompyuterlarning ko'pchiligini o'z ichiga oladi.Multikompyuterli hisoblash
tizimlari yuqori tezlikda aloqa liniyalari orqali ulangan kompyuterlarning ko'pini
anglatadi. Har bir kompyuterda o'z xotirasi bor va ma'lumotni uzatish uchun
tizimdagi boshqa kompyuterlar bilan xabarlar almashadi. Bu sinf klasterlarni o'z
ichiga oladi. Kümelenme, bir serverning rolini o'ynaydigan bir necha shaxsiy
kompyuter bilan butun hisoblangan hisoblash kompleksidir. Klasterga kiradigan
kompyuterlar odatiy kompyuter bo'lishi mumkin, klasterlar nisbatan arzon. Yuqori
500 ta superkompyuterlarning aksariyati klasterlar bo'lib, gibrid hisoblash
komplekslari ko'plab nodlardan tashkil topgan bo'lib, ularning har biri ko'p yadroli,
ko'p protsessor, grafik protsessor yoki vektorli protsessor bo'lishi mumkin. Bunday
komplekslar odatda superkompyuterlardir.
II.Bob.Parallel
kompyuterlar:
umumiy
va
ajratilgan
xotirali
multiprotsessorlar va multikompyuterlar.
Parallel kompyuterlar, taxminan, apparatning paralellikni qo'llab-quvvatlash
darajasiga qarab tasniflanishi mumkin, ko'p yadroli va ko'p protsessorli
kompyuterlar bitta mashina ichida bir nechta ishlov berish elementlariga ega,
klasterlar, MPP va tarmoqlar bir xil kompyuterda ishlash uchun bir nechta
kompyuterlardan foydalanadi. Ixtisoslashgan parallel kompyuter arxitekturalari
ba'zida an'anaviy vazifalarni tezlashtirish uchun an'anaviy protsessorlar bilan birga
qo'llaniladi.
Hisoblashlarni konveyrli tashkillashtirish.
Markaziy protsessor ma'lumotlarni qayta ishlashning asosiy operatsiyalarini
amalga oshiradigan hisoblash tizimini yaratishda asosiy element hisoblanadi.
Umumiy holda, har qanday mashina ko'rsatmalariga ishlov berish jarayonida
amalga oshiriladigan barcha harakatlar odatda sikl deb ataladi. Mashina
buyruqlarini qayta ishlash sikli quyidagi bosqichlarni o'z ichiga oladi:
• Operativ xotiradan buyruqlarni ajratib olish (IR);
• Amalga oshiriladigan operandalar soni, registrda va / yoki operativ xotirada
joylashgan joyi va manzillari aniqlanadigan buyruqni dekodlash, shuningdek ular
qaysi operatsiyani bajarish kerakligini (DC) aniqlaydi.
• oldingi bosqichda yaratilgan ma'muriy manzillarda (ID) operativ xotirasidan
ma'lumotlarni chiqarib olish;
Operandlarda arifmetik-mantiqiy o'zgarishlarni amalga oshirish bilan bog'liq
ma'lumotlarni qayta ishlash (OD);
Natijalarni protsessorning registr xotirasida yoki tasodifiy kirish xotirasida (SR)
yozish;
• Mashina yo'riqnomalarini (PR) qayta ishlashda alohida holatlar yuzaga kelganda
reaktsiya mexanizmini amalga oshiradigan uzilishni qayta ishlash
Mashina buyruqlarini qayta ishlash tsikli (COMC) har bir qadam ichidagi
harakatlar ketma-ket bajarilishi sifatida amalga oshirilishi mumkin. Bunday holda,
oldingi buyruq bajarilgunga qadar keyingi mashina buyrug'ini qayta ishlashni
boshlash mumkin emas. Protsessorning ishlashini doimiy ishlash printsipi bilan
ishlov berish mashinasining ishlashini faqat soat chastotasini ko'paytirish orqali
oshirish mumkin. Shu bilan birga, protsessor ishlaydigan chastotaning ko'payishi,
kontaktlarning zanglashiga olib keladigan mantiqiy elementlari va ichki ulanish
liniyalari orqali o'tishda signallarning tarqalishidagi kechikishlar tufayli yuzaga
keladigan cheklovlarga ega. Shuning uchun protsessor chastotasini cheksiz
ravishda oshirish mumkin emas.
Protsessor elementining ish faoliyatini
oshirishning alternativ usuli - bu mashina ko'rsatmalariga parallel ishlov berishdan
foydalanish. Ushbu yo'nalish doirasida konveyer va super-konveyerli ishlov berish,
hisob-kitoblarni superskalalar va vektorli tashkil etish tamoyillari joriy etilmoqda
va amalda faol qo'llanilmoqda. Parallel kompyuterlar: umumiy va ajratilgan
xotirali multiprotsessorlar va multikompyuterlar. Parallel kompyuterlar, bir vaqtda
bir nechta bajaruvchilarning ishlashini ta'minlayan kompyuter tizimlardir. Ular,
bajaruvchilar orasidagi ishni taqsimlash, ma'lumot almashish va ko'chirish
jarayonlarini paralel ravishda bajarish imkonini beradi. Parallel kompyuterlar ikki
turdagi arxitekturaga ega bo'lishi mumkin: umumiy xotirali multiprotsessorlar va
ajratilgan xotirali multikompyuterlar. Umumiy xotirali multiprotsessorlar (Shared
Memory Multiprocessors): Bu arxitekturada, bir xotira tizimi bir nechta
bajaruvchilar (processorlar) orasida ulanadi. Bajaruvchilar o'zaro aloqalar orqali bu
xotiraga murojaat qilishadi va ma'lumotlarni almashishadi. Har bir bajaruvchiga bir
vaqtning o'zida o'ziga xos buyruqlar berilishi mumkin, ammo ularga o'rtasidagi
xotiraga ham murojaat qilishlari mumkin. Bunday arxitekturada xotiraning tartibi
va sinxronizatsiyasi muhimdir. Umumiy xotirali multiprotsessorlar, quyidagi
turlarda ishlatiladi: SMP (Symmetric Multiprocessors), NUMA (Non-Uniform
Memory Access), MPP (Massively Parallel Processors) va boshqalar. Ajratilgan
xotirali multikompyuterlar (Distributed Memory Multicomputers): Bu
arxitekturada bir nechta ajratilgan bajaruvchilar (processorlar) mavjud, va har bir
bajaruvchida o'zining o'ziga xos xotira mavjud. Bajaruvchilar o'zlarining xotiralari
bilan ishlaydilar va ma'lumot almashish uchun aloqalar orqali o'zaro aloqalar
o'rnatishadi. Bu arxitektura, ma'lumot almashish va sinxronizatsiya uchun
kommunikatsiya tarmoqlarini (network) qo'llaydi. Bunday arxitekturada har bir
bajaruvchiga alohida buyruqlar berish mumkin. Ajratilgan xotirali
multikompyuterlar, katta miqdordagi ma'lumotlarni parallel ravishda ishlash,
texnologik hisobotlar va superkompyuterlarda foydalaniladi.Umumiy xotirali
multiprotsessorlar va ajratilgan xotirali multikompyuterlar har birining o'ziga xos
afzalliklarga ega. Umumiy xotirali multiprotsessorlar o'zaro aloqalar orqali
bajaruvchilar orasidagi ma'lumot almashishni soddalashtiradi, ammo xotira tartibi
va sinxronizatsiyasi muhimdir. Ajratilgan xotirali multikompyuterlar esa
bajaruvchilar o'rtasidagi ma'lumot almashishni yengillashtiradi, ammo
kommunikatsiya tarmog'i yoki tarmoqlar orqali ma'lumot almashish uchun keng
imkoniyatlar beradi. Arxitektura tanlash, bajaruvchilar to'plamining xususiyatlariga
va dasturlash vazifalariga bog'liqdir.
Parallel kompyuterlarning dasturiy ta’minoti.
Parallel kompyuterlarning dasturiy ta'minoti, parallel ishlashga moslashtirilgan
dasturlash tili, algoritmalarning va kutubxonalarning mavjudligini o'z ichiga oladi.
Bu ta'minotlar, bajaruvchilar (processorlar) va ularga bog'liq xotira tizimlarini
samarali vaqtni taqsimlash va ma'lumot almashish uchun ishlatish imkonini beradi.
Dasturiy ta'minotlarning asosiy komponentlari quyidagilar bo'lishi mumkin:
Parallel Dasturlash Tillari: Parallel kompyuterlarda foydalaniladigan dasturlash
tillari, bajaruvchilar o'rtasidagi parallel ishlashni yengil qilishga imkon beradi.
Misol uchun, MPI (Message Passing Interface), OpenMP, CUDA (Compute
Unified Device Architecture) va MPI (Message Passing Interface) kabi tillar
parallel dasturlash uchun ishlatiladi. Paralel Algoritmalarni Yaratish: Paralel
kompyuterlarda ishlatiladigan algoritmalarni yaratish, parallel ishlashga
moslashtirilgan algoritmalarni tuzishni o'z ichiga oladi. Bu algoritmalar,
bajaruvchilar orasidagi ma'lumot almashishni, sinxronizatsiyani, distributsiyani va
boshqa parallel ishlashning muhim tushunchalarini hisobga oladi. Ma'lumot
Almashish va Sinxronizatsiya: Paralel kompyuterlarda ma'lumot almashish va
sinxronizatsiya amaliyotlari juda muhimdir. Ma'lumot almashish uchun xotira
tizimlaridan samarali foydalanish, ma'lumot almashish protokollari, aloqa
protokollari va ko'plab ma'lumot almashish mekanizmalari ishlatiladi.
Sinxronizatsiya esa bajaruvchilar orasidagi ish tartibini, ma'lumot almashishni va
ma'lumotlarni bir xotiradan boshqasiga o'tkazishni ta'minlayadi. Kutubxonalarning
Parallel Qo'llanilishi: Paralel kompyuterlarda qo'llaniladigan kutubxonalarning
parallel ishlashni qo'llab-quvvatlashadi. Bu kutubxonalarga parallel hisoblash,
ma'lumot tahlili, grafik ishlash va boshqa parallel algoritmalarni yaratishga
moslashtirilgan funksiyalar va yordam beriladi. Yoki-kattalikli Parallel Dasturlar:
Parallel kompyuterlarda yoki-kattalikli parallel dasturlar yaratish va ishlatish
imkonini beradi. Bu dasturlar, buyruqlar va ma'lumotlarni bir nechta
bajaruvchilarga parallel ravishda taqsimlashni ta'minlayadi va bajaruvchilar
orasidagi ish tartibini boshqarish imkonini beradi. Parallel kompyuterlarda dasturiy
ta'minotlar, parallel ishlashni yengil qilish va intensiv hisoblash amaliyotlarini
samarali bajarish uchun juda muhimdir. Ushbu ta'minotlar, bajaruvchilar orasidagi
ma'lumot almashishni optimallashtirish, ish tartibini boshqarish va bajaruvchilar
o'rtasidagi xotira almashishini samarali qilishga yordam beradi. Buyruqlar
darajasidagi parallellik (Instruction-level parallelism — ILP) - bu kompyuter
dasturida bir vaqtning o'zida qancha operatsiyani bajarish mumkinligini
o'lchaydigan o'lchovdir. Buyruqning bajarilishining potentsial ustma-ust tushishi
"buyruq sathidagi parallellik" deb nomlanadi. Parallelashtirish tizimlari, kompyuter
arxitekturasidagi tizimlardan biri bo'lib, bir nechta bajaruvchilarni (processor) va
ularga bog'liq ma'lumot almashish tizimlarini o'z ichiga oladi. Ularning asosiy
maqsadi bir vaqtning o'zida bir nechta buyruqni bajarish va ishlarni parallel
ravishda yuritishdir. MIMD (Multiple Instruction, Multiple Data) arxitekturasi,
parallelashtirish tizimlari uchun o'zgarmoqda bo'lgan bir usuldur. Bu arxitekturada
har bir bajaruvchi (processor) o'zining o'ziga xos buyruqlar bilan bajarilishi
mumkin va har bir bajaruvchi o'zining o'zida alohida ma'lumotlarga ega bo'lishi
mumkin.
MIMD arxitekturasi quyidagi xususiyatlarga ega bo'ladi:
 Bajaruvchilar soni: MIMD tizimida bir nechta bajaruvchilar (processor)
bo'ladi. Ular o'z o'ziga xos buyruqlar bilan bajarish imkoniyatiga ega bo'lib,
bir vaqtning o'zida alohida ishlarni bajarishlari mumkin.
 Buyruqlar to'plami: Har bir bajaruvchiga o'ziga xos buyruqlar beriladi. Bu
buyruqlar bajaruvchilar o'rtasidagi ma'lumot almashish orqali ko'rsatiladi.
 O'zaro aloqalar: Bajaruvchilar o'zaro aloqalar orqali ma'lumot almashishlari
mumkin. Bu aloqalar uzatma tarmoqlari (bus), uzatma tomonlar yoki tarmoq
protokollari orqali amalga oshiriladi.
 Ma'lumot almashish: MIMD arxitekturasidagi bajaruvchilar o'zlariga xos
ma'lumotlarga ega bo'lishadi. Ularning alohida ma'lumotlarga
o'zgaruvchanliklari va bunday ma'lumotlarga o'xshash ishlash imkoniyati
mavjud.
MIMD arxitekturasi muhim ish jarayonlari uchun foydalaniladi, masalan:
 Paralel hisoblash: MIMD tizimida bir nechta bajaruvchilar bir vaqtning
o'zida bir nechta hisoblash operatsiyalarini bajarishi mumkin. Bu intensiv
hisoblash uchun katta miqdordagi ma'lumotni parallel ravishda ishlashda
foydali bo'ladi.
 Taqsimlangan vazifalar: MIMD arxitekturasi, taqsimlangan vazifalarni
parallel ravishda bajarishga imkon beradi. Har bir bajaruvchi o'zining
vazifasini bajarib, umumiy natijani olish uchun ma'lumot almashish orqali
o'zaro aloqalar bilan hamkorlik qiladi.
 Texnologik so'nggi bosqichlar: MIMD arxitekturasi, texnologik so'nggi
bosqichlar uchun yaxshi bir asos bo'lib xizmat qiladi. Bu arxitektura,
intensiv grafik ishlash, ma'lumot analizlari, mukammal ishlash uchun
muhokamalarni parallel ravishda bajarish uchun keng foydalaniladi.
 MIMD arxitekturasi, bajaruvchilar o'rtasidagi ma'lumot almashish,
sinxronizatsiya va o'zaro aloqalar kabi muammolar uchun chindan ham
kuchli tizimlarni talab qiladi. Bu arxitektura, ko'p nufuzli ma'lumot ishlab
chiqarish uchun paralel hisoblashda ham mavjud bo'lib, keng doirasida
qo'llaniladi.
Multiprocessor Sistemalar: Bu usulda bir nechta protsessor bir xotiraga bog'liq
bo'lib, bir vaqtning o'zida bir nechta buyruqlarni bajarishi mumkin. Bu
protsessorlar o'zaro kommunikatsiya orqali ma'lumotlarni almashishadi va asosan
bir xotira va periferiya qurilmalarni o'zaro almashishga ihtisoslashgan bo'lishi
mumkin. Multicore Protsessorlar: Bu usulda bir prossesor o'zida bir nechta o'zaro
ishlash o'zgaruvchilari (core)ga ega bo'ladi. Har bir core o'zining o'ziga xos
bajarish va ma'lumotlar xotirasi bilan ta'minlanadi. Bu usulda har bir core bir
vaqtning o'zida bir nechta buyruqni bajarishi mumkin. Vektorli Protsessorlar: Bu
usulda protsessorlar vektor (massiv) ma'lumotlar bilan ishlashga ihtisoslashgan
bo'lib, bir vaqtning o'zida bir nechta ma'lumotlar operatsiyalarini bajarishi
mumkin. Vektorli protsessorlar, intensiv hisoblash va grafik hisoblashdagi ko'p
elementli ma'lumotlar uchun foydalaniladi. Grafiik Ilovachilar (GPU): GPU'lar
intensiv grafik ishlash va ko'p elementli hisoblash uchun mo'ljallanganlar. Ularning
arxitekturasi parallel ishlashga ihtisoslashgan bo'lib, bir nechta yoritish ishlarni bir
vaqtning o'zida bajarishi mumkin. Paralel Tizimlar (FPGA va ASIC): FPGA
(Field-Programmable Gate Array) va ASIC (Application-Specific Integrated
Circuit) tizimlari, xususiy maqsadlar uchun paralel ishlashga ihtisoslashganlar.
Ular ma'lumotlar uchun maxsus lojikalar va ma'lumotlar yo'laklarini o'zida
o'zgartirishga imkon beradigan programmabellik bilan ajratilganlar. Bu usullar,
protsessorlar, tizimlar va maqsadga qarab ta'riflanadi va foydalaniladigan
maqsadlarga bog'liq ravishda tanlanadi. Ularning har biri bir nechta buyruqlarni bir
vaqtning o'zida bajarish va ish rejimida parallel ishlashni ta'minlayadi. Bunda
ma'lumot almashish, sinxronizatsiya va kommunikatsiya mekanizmalari muhim
ahamiyatga ega bo'ladi. Parallel ishlov berish - bu umumiy vazifaning alohida
qismlarini bajarish uchun ishlaydigan ikki yoki undan ortiq protsessorlarni (CPU)
hisoblash usuli. Bir nechta protsessorlar orasida vazifaning turli qismlarini ajratish
dasturni ishga tushirish vaqtini qisqartirishga yordam beradi. Bir nechta
protsessorga ega har qanday tizim parallel ishlov berishni, shuningdek, bugungi
kunda kompyuterlarda keng tarqalgan ko'p yadroli protsessorlarni amalga oshirishi
mumkin. Ko'p yadroli protsessorlar - bu yaxshi ishlashi, quvvat sarfini
kamaytirish va bir nechta vazifalarni samaraliroq qayta ishlash uchun ikki yoki
undan ortiq protsessorni o'z ichiga olgan IC chiplari. Ushbu ko'p yadroli sozlashlar
bir xil kompyuterda o'rnatilgan bir nechta alohida protsessorlarga o'xshaydi.
Ko'pgina kompyuterlar ikkitadan to'rttagacha yadroga ega bo'lishi mumkin; 12
yadrogacha ko'tariladi. Parallel ishlov berish odatda murakkab vazifalar va hisobkitoblarni bajarish uchun ishlatiladi. Ma'lumotlar olimlari odatda hisoblash va
ma'lumotlarni ko'p talab qiladigan vazifalar uchun parallel ishlov berishdan
foydalanadilar. Parallel ishlov berish qanday ishlaydi Odatda kompyuter olimi
murakkab vazifani dasturiy vosita yordamida bir nechta qismlarga ajratadi va har
bir qismni protsessorga tayinlaydi, keyin har bir protsessor o'z qismini hal qiladi va
ma'lumotlar yechimni o'qish yoki vazifani bajarish uchun dasturiy vosita
tomonidan qayta yig'iladi. Odatda har bir protsessor normal ishlaydi va
ko'rsatmalarga muvofiq parallel ravishda operatsiyalarni bajaradi va kompyuter
xotirasidan ma'lumotlarni oladi. Protsessorlar, shuningdek, bir-biri bilan aloqa
qilish uchun dasturiy ta'minotga tayanadi, shuning uchun ular ma'lumotlar
qiymatlari o'zgarishi bilan sinxronlasha oladi. Agar barcha protsessorlar bir-biri
bilan sinxronlashtirilsa, vazifa oxirida dasturiy ta'minot barcha ma'lumotlar
qismlarini bir-biriga moslashtiradi. Bir nechta protsessorga ega bo'lmagan
kompyuterlar, agar ular klaster hosil qilish uchun tarmoqqa ulangan bo'lsa, parallel
ishlov berishda ham foydalanish mumkin. Seriya va parallel ishlov berish
o'rtasidagi farq Parallel ishlov berish ikki yoki undan ortiq protsessorlar
yordamida bir nechta vazifalarni bajarishi mumkin bo'lgan hollarda, ketma-ket
ishlov berish (shuningdek, ketma-ket ishlov berish deb ataladi) bitta protsessor
yordamida bir vaqtning o'zida faqat bitta vazifani bajaradi. Agar kompyuter bir
nechta tayinlangan vazifalarni bajarishi kerak bo'lsa, u bir vaqtning o'zida bitta
vazifani bajaradi. Xuddi shunday, agar ketma-ket ishlov berishdan foydalanadigan
kompyuter murakkab vazifani bajarishi kerak bo'lsa, u holda parallel protsessorga
qaraganda ko'proq vaqt talab etiladi. CISC arxitekturasining asosiy g'oyasi uning
nomi - "buyruqlarning to'liq to'plami" da aks etadi. Ushbu arxitektura har bir
mumkin bo'lgan (odatiy) ma'lumotlarni qayta ishlash harakati uchun alohida
mashina ko'rsatmasiga ega bo'lishga intiladi. Tarixiy jihatdan CISC me'morchiligi
birinchilardan biri bo'lgan. Protsessorlarning takomillashtirilishi imkon qadar
ko'proq turli xil ko'rsatmalarni bajarishga qodir VMlarni yaratish yo'lidan bordi.
Bu assambleya tilida dasturlar yozgan dasturchilarning ishini soddalashtirdi (ya'ni
deyarli mashina ko'rsatmalari darajasida). Murakkab buyruqlardan foydalanish
dastur hajmini va ishlab chiqish vaqtini qisqartirishga imkon berdi. Natijada, CISC
protsessorlarini tashkil etishning quyidagi xususiyatlari rivojlandi: har biri
markaziy protsessorning bir necha tsikllarida bajariladigan turli xil mashina
ko'rsatmalari (yuzlab); dasturlashtiriladigan mantiq bilan boshqarish moslamasi; oz
sonli umumiy foydalanish registrlari (RON); turli uzunlikdagi turli xil buyruq
formatlari; ikki manzilli adreslashning ustunligi; bilvosita adreslashning turli
usullarini o'z ichiga olgan operandlarni adreslash mexanizmi ishlab chiqilgan.
Ammo CISC yondashuvi ba'zi bir buyruqlarni faqat apparatda bajarilishini
imkonsiz qildi (bunday vositalarning murakkabligi bilan). Natijada, protsessorlarda
bloklar paydo bo'ldi, "tezda" eng murakkab ko'rsatmalarni oddiyroq ko'rsatmalar
ketma-ketligi bilan almashtirdi. Bundan tashqari, amaliyot shuni ko'rsatdiki,
dasturlarni yozishda ko'plab murakkab buyruqlar oddiygina talab qilinmagan. Va
nihoyat, buyruqlarning juda murakkabligi va ularning ko'pligi tufayli VM
boshqaruv moslamasi faqat dasturlashtiriladigan mantiq asosida, ya'ni "sekin"
boshqaruv xotirasi yordamida tuzilishi kerak edi. Oxirgi holat protsessorning soat
chastotasini oshirish imkoniyatlarini sezilarli darajada chekladi. Ushbu omillarning
barchasi RISC arxitekturasi tomon burilishga olib keldi. Shu bilan birga, CISC
me'morchiligining bir qator shubhasiz afzalliklari o'z dolzarbligini saqlab qoladi
(birinchi navbatda, dasturiy ta'minot ishlab chiqaruvchilari nazarida). Shuning
uchun etakchi VM ishlab chiqaruvchilari (Intel, AMD, IBM va boshqalar)
o'zlarining so'nggi ishlanmalarida hali ham CISC yondashuvidan voz
kechmaydilar.
Parallel hisoblash uchun mo‘ljallangan masalalar.
Eng avvalo kompyuterda parallel dasturlash kerakmi degan savolga javob olish
kerak. Lekin bu savol javob olishni istagan yagona savol emas. Aynan shuning
uchun ham, parallel hisoblash dunyosini tushunish qiyin bo'lgan sodda, tushunarli,
tushunarli dunyodan navbatdagi hisob-kitoblardan nima o'tish kerakligini
tushunish ham muhimdir. Parallel hisoblashning afzalliklari nimadan iborat va
parallel hisobga yo'naltirilgan dasturlarni yaratishda dasturchi uchun qanday
muammolar kutilmoqda. Ushbu savollarga javob berish uchun keling, kompyuterni
rivojlantirish tarixini tezroq ko'rib chiqamiz. Birinchi kompyuterlar Fon Neyman
tomonidan ishlab chiqilgan printsiplarga muvofiq qurilgan. Ularning uchta asosiy
komponenti bor edi: xotira, protsessor va kirish va chiqish ma'lumotlarini beruvchi
tashqi qurilmalar to'plami. Xotira ko'p darajali va tashqi xotirasi va ichki xotirasi
bo'lgan birinchi kompyuterlar uchun - operatsion va ro'yxatga olish xotirasi. Tashqi
xotira (magnit lenta, punch karta, disklarda) kompyuterning yoqilgan yoki
yoqilmaganligidan qat'iy nazar, dastur va ma'lumotlarni saqlash imkonini berdi.
Ichki xotira faqat kompyuter bilan sessiya davri uchun ma'lumot saqlanadi.
Kompyuterni o'chirib qo'ysangiz, ichki xotiraning mazmuni g'oyib bo'ldi.
Dastur kompyuterda bajarilishi uchun u RAMga yuklanishi kerak edi. U o'sha
dasturda ishlangan ma'lumotlar kabi saqlangan. Xotirada saqlangan dasturning
printsipi Von Neumann kompyuterlarining asosiy tamoyillaridan biridir.
Ro'yxatdan o'tish xotirasi hisoblash vaqtida ishlatilgan. Ma'lumotlar bo'yicha ba'zi
operatsiyalarni bajarishdan oldin, ma'lumotlar registrlarda joylashtirilishi kerak.
Ushbu tezkor xotira turi ma'lumotlar bo'yicha operatsiyalarni bajarishda zarur
tezlikni ta'minladi.
Barcha operatsiyalarni bajarish - hisoblash jarayonini
boshqarishda ma'lumotlar va operatsiyalar bo'yicha operatsiyalarni protsessor
amalga oshirdi. Kompyuter protsessori o'ziga xos ko'rsatmalarga ega edi. Ushbu
to'siq potentsial hisoblash funktsiyasini hisoblash uchun universal edi. Boshqa
tomondan, ushbu vosita odamlarning yozish dasturlarining nisbiy soddaligini
ta'minladi. Dastlabki kompyuterlar uchun dasturlar, amaldagi protsessor buyruqlar
majmuasiga kiritilgan qator buyruqlarni ifodalaydi. Dasturni kompyuterda ijro
etish juda oddiy edi. Har safar kompyuterda bitta dastur bajarilgan. Protsessor,
dasturga muvofiq ketma-ket navbatdagi buyruqlar ketma-ketlikda bajarildi. Barcha
kompyuter resurslari - xotira, protsessor vaqti, barcha qurilmalar - dasturning to'liq
tasarrufida edi va hech narsa uning ishiga aralashmasdi (albatta odamni hisobga
olmagan). Parallelizm ko'zga ko'rinmasdi. Bu idial juda uzoq vaqt davomida juda
qimmat bo'lmagan kompyuter resurslari samarasiz ishlatgani tufayli uzoq davom
etmadi. Kompyuterlar o'chirilmadi, bitta dastur boshqasini o'zgartirdi.
Yaqin orada kompyuter protsessor bilan birga markaziy protsessor deb
nomlanuvchi qo'shimcha protsessorlarga, eng avvalo, sekin komutlarni bajarish
uchun mas'ul bo'lgan kirish / chiqish qurilmalarining maxsus protsessorlariga ega
edi. Bu esa, bir vaqtning o'zida bir nechta dastur kompyuterda ishlayotgani - dastur
natijalarini nashr etishi, ikkinchisi - bajarilishi va uchinchisi - masalan, magnit
tasmasi yoki boshqa tashqi vositadan ma'lumotlarni kiritish uchun dasturni
bajarishning ommaviy rejimini tashkil etishga imkon berdi. Inqilobiy qadam 1964
yilda IBM - OS 360 operatsion tizimining paydo bo'lishi bo'ldi. Kompyuterda
paydo bo'lgan operatsion tizim uning mutlaq egasi bo'ldi - barcha resurslari
menejeri. Endilikda foydalanuvchi dasturi faqat operatsion tizim nazorati ostida
bajarilishi mumkin. Operatsion tizim ikkita muhim vazifani hal etishga imkon
berdi: bir tomondan, bir vaqtning o'zida kompyuterda ishlashning barcha
dasturlariga zarur xizmatni taqdim etish, ikkinchidan, mavjud resurslarni ushbu
resurslarga da'vo qilayotgan dasturlar orasida samarali foydalanish va tarqatish.
Operatsion tizimlarning paydo bo'lishi bitta dasturli rejimdan ko'p dasturli rejimga
o'tishga olib keldi, bir vaqtning o'zida bir xil dasturda bir nechta dastur mavjud.
Ko'p dasturlash parallel dasturiy emas, biroq bu parallel hisoblash uchun bir
qadamdir. Ko'p dasturlash - bir nechta dasturlarni parallel bajarish. Ko'p
dasturlash sizga ularni bajarish uchun umumiy vaqtni kamaytirish imkonini beradi.
Parallel hisoblashda bir xil dasturni parallel bajarish nazarda tutiladi. Parallel
hisoblash bir dasturning bajarilish vaqtini kamaytirish imkonini beradi.
Ko'p dasturlash uchun kompyuterning bir nechta protsessorlarga ega bo'lishi juda
muhim. Ko'p dasturlashni amalga oshirish uchun protsessorlarning o'zaro
ishlashini tashkil qiluvchi operatsion tizim mavjudligi yetarli. Parallel hisoblash
uchun dasturning o'zi uchun zarur bo'lgan qo'shimcha talab mavjud - dastur
hisoblarni parallellashtirish imkoniyatini yaratishi kerak, chunki operatsion
tizimning ko'rinishi kompyuterni apparat (xotira, protsessorlar, boshqaqurilmalar)
deb hisoblash mumkin emasligini anglatadi. Endi u ikki qismga ega: qattiq (qattiq)
va yumshoq (yumshoq) - bir-birini to'ldiruvchi apparat va dasturiy komponentlar.
Yarim asrdan ko'proq vaqt mobaynida komponentlar tez rivojlana boshladi,
asbobuskunalar uchun eksponentsional o'sishni odatiy holga keltirdi, bu Murning
taniqli ampirik qonunida aks ettirilgan - barcha muhim belgilar kattalashib ketgan barcha darajalarda xotira hajmi, xotiraga kirish vaqtini kamaytirish, protsessor
tezligi. Murning qonuniga ko'ra (Gordon Moore Intelning asoschilaridan biri),
xarakterli qiymatlar har yarim yilda ikki baravarga ko'paydi. Kompyuterga
kiritilgan protsessorlarning soni ham ortdi. O'zgarildi va kompyuter arxitekturasi.
Ushbu o'zgarishlar ko'p jihatdan hisoblarni parallellashtirishga qaratilgan qadamlar
edi. Bu erda parallelizatsiya jarayoni bilan bevosita bog'liq bo'lgan protsessor
arxitekturasidagi o'zgarishlarning bir qismi: Buyruqlar chizig'ini qayta ishlash.
Protsessor tomonidan buyruqlar oqimini bajarish jarayoni endi buyruq buyrug'i
ketma-ket ravishda bajarilmasligi sifatida ko'rilmaydi. Buyruqlar oqimini qayta
ishlash jarayoni quvur liniyasida amalga oshirildi, shuning uchun bir nechta
buyruqlar bir vaqtning o'zida bajarishga tayyorlandi. Bir-biriga bog'liq bo'lmagan
buyruqlar bir vaqtning o'zida bajarilishi mumkin, bu allaqachon haqiqiy
parallelizmdir. "Uzoq buyruqlar". Ba'zi bir kompyuterlarning arxitekturasi bir
nechta protsessorlarni o'z ichiga olgan bo'lib, ular mantiqiy va arifmetik
operatsiyalarni butun sonlar bo'yicha bajarish imkonini beradi, bir nechta
protsessorlar suzuvchi nuqtali raqamlarda operatsiyalarni amalga oshiradi.
Ma`lumotlarning parallel ishlashi ushbu klassdagi ilovalarning samaradorligini
sezilarli darajada oshirishi mumkin. Dasturiy ta'minot darajasida parallel ijro
etiladigan dasturlarning yana bir muhim turi - grafik tasvirlar bilan intensiv ishlash.
Ushbu ishlash grafik ishlovchilar tomonidan amalga oshiriladi. Grafik tasvirni
ballar to'plami sifatida ko'rish mumkin. Rasmni qayta ishlash ko'pincha hamma
punktlarda bir xil operatsiyani bajarish uchun kamayadi. Ushbu vaziyatda
ma'lumotlar parallelizatsiyasi osongina amalga oshiriladi. . Shu sababli, grafik
protsessorlar avvaldan ko'p yadroli bo'lib, bu jarayonni parallellash va tasvirni
samarali ishlash imkonini beradi. Superkompyuterlar hozirgi vaqtda eng yuqori
ko'rsatkichlarga ega bo'lgan kompyuterlarni o'z ichiga oladi. Ular yuz minglab
protsessorlardan iborat. Superkompyuterlardan samarali foydalanish hisobkitoblarning eng keng tarqalgan parallelligini o'z ichiga oladi .. Ilmiy tadqiqotlarda
va yangi texnologiyalarda mavjud hisoblash tizimlarining barcha kuchini talab
qiluvchi vazifalar mavjud. Mamlakatning ilmiy salohiyati ko'p jihatdan o'zining
superkompyuterlari
mavjudligi
bilan
belgilanadi.
Superkompyuterning
kontseptsiyasi nisbatan nuqtai nazardir. O'n yillik superkompyuterning
xususiyatlari odatdagi kompyuterning xususiyatlariga mos keladi. Bugungi
superkompyuterlar petafloplarda (1015 dona perimetrli operatsiyalar) o'lchovlarda
ishlaydi. 2020 yilga qadar superkompyuterlarning ishlashi 1000 barobarga oshadi
va eksaflopslarda o'lchov qilinadi Kompyuterlar tasniflash Kompyuterlar dunyosi
miniatyura o'rnatilgan kompyuterlardan individual binolarni ishlaydigan ko'p tonna
superkompyuterlarga qadar farq qiladi. Ular turli yo'llar bilan tasniflanishi
mumkin. Birinchi va eng sodda tasniflardan biri - Flynn tasniflashini ko'rib
chiqing, bu ma'lumotlar kompyuterda qanday ishlashga asoslangan. Ushbu tasnifga
ko'ra, barcha kompyuterlar (komp'yuter komplekslari) to'rtta sinfga bo'linadi arxitekturali kompyuterlar: SISD (Single Instruction stream - yagona ma'lumotlar
oqimi) - bitta ma'lumot oqimi - bitta ma'lumot oqimidir. Bu sinf, programma
buyruqlar ketma-ket bajarilganda, keyingi ma'lumotlar elementini qayta ishlashda
von Neumann arxitekturasiga ega oddiy "ketma-ket" kompyuterlarni o'z ichiga
oladi SIMD (bitta yo'riqnoma oqimi - bir nechta ma'lumotlar oqimi) - bitta buyruq
xartasi - bir nechta ma'lumotlar oqimi.
Vektorli va matritsali protsessorlarga ega kompyuterlar ushbu turga tegishli: MISD
(bir nechta yo'riqnoma oqimi - yagona ma'lumotlar oqimi) - bir nechta buyruqlar
oqimi - bitta ma'lumot oqimi. Ushbu turdagi ma'lumotlarni o'tkazishning konveyer
turiga ega kompyuterlar bo'lishi mumkin.
O’rnatilgan tizim shunday kompyuter tizimidirki, unda boshqa kompyuter
tizimlaridan ko’ra yuqori sifatli va ishonchli qurilmalar talab etiladi. O’rnatilgan
qurilmalarning ba’zi qurilmalarida juda yuqori sifatli va ishonchli uskunalar bilan
jihozlangan. Misol uchun, avtomobil motori kontrolerlarining harakat vaqtida
tutashib ketishi yoki nozik tibbiyot asboblariningn jarrohlik vaqtidagi nuqsonlari
juda jiddiy oqibatlrga olib keladi. Biroq, bu yerda ham shunday o’rnatilgan
qurilmalar bo’lib, masalan TV, o’yinlar, kamera telefonlar kabi, ularda
noqulayliklar mavjud bo’lib, lekin ular hayotga xavf soladigan holatlarni vujudga
keltimaydi. Ba’zi o’rnatilgan tizimlar deb nom olgan qurilmalar, misol uchun
PDA yoki web bloknotlar, aslida o’rnatilgan qurilma emas. Kompyuter tizimlari
sohada ba’zi bahsli holatlar uchraydi va an’anviy tizimlarning hammasi ham
aslidao’rnatilgan tizim emas. Biroz tushunildiki, ancha mukammalroq
loyihalarning o’rnatilgan tizim sifatida shakllanishi, masalan PDAning,
nanotexnologik bozor va sotuv jarayoniga ko’proq bog’liq ekan muhandislarga
qaraganda. Haqiqatda soha muhandislari o’rnatilgan tizim jarayonidagi faoliyatiga
qarab o’zaro bo’lingan, hatto bu loyihachilar joriy tizimlar borasida birgalikda
muhokamalashishsada, an’anaviy o’rnatilgan tizim rivojlanishda davom etadimi
yo’qmi yoki sanoat jarayonida yakunda boshqalar tomonidan boshqariladimi.
Hozirda sanoatni ta’minlaydigan kompyuter tizimlari ko’lami mavjud emasligi
sababli an’anaviy o’rnatilgan tizimlar va umumiy maqsadli shaxsiy kompyuterlar
orasidagi raqobat sustlashdi. Bu kitob o’rnatilgan tizim evolyutsion ko’rinishini
asoslab ko’rsatib beradi,qaysiki bu turdagi kompyuter tizim loyihalarini o’z ichiga
olgan. Super kompyuterlar (TOP 500 kompyuterlar)-juda katta tezlikni talab
qiladigan va katta hajmdagi masalalarni yechish uchun mo`ljallangan bo`ladi.
Bunday masalalar).
Parallel dasturlash tillarning kengayishi
Mahsuslashtirilgan parallel tillar va mavjud tillami kengaytirish.
•NORMA - hisoblash vazifalari mahsuslashtirilishining uslubsiz tili.
• ABCL (An object -Based Concurrent Language) - ob'ektga yo'naltirilgan
dasturlash elementlari va xabarlar yuborish vositalarini birlashtiradigan parallel
tili.
• Adl - parallel dasturlash uchun mo'ljallangan, ma'lumotlarning bir gancha turlari
va konstrukstiyalariga ega funktsional tili. Bu tarqalgan xotirali abstract
mashinani dasturlashga qaratilgan.
• Ada -Parallel dasturlarni yaratishga mo’ljallangan vositalarni o'z ichiga
olgan universal dasturlash tili. AQSh Mudofaa vazirligining rasmiy dasturlash
tili. Ko’pgina turli platformalar uchun turli xil kompilyatorlar mavjud.
• Concurrent Clean - ketma ket va parallel dasturlarni yaratish imkonini
beruvchi oliy darajadagi ko'p maqsadi dasturlash tili. Ko'p platformalar
uchun tadbiq qilish mumkin.
• MC # - klaster va GRID -arxitekturalarga qaratilgan va parallel
dasturlashda C # tilining barcha avzalliklarini ishlatishga imkon beradigan MC
# dasturlashning asinhron parallel tilini yaratish bo’yicha yangi loyiha. Ushbu
til local va tarqoq tartibda bajarilishi mumkin bo’lgan oson o’qiladigan va
samarali dasturlash kodini yaratish imkonini beradi.
• DVM - turli arxitekturali parallel kompyuterlar uchun C-DVM va
Fortran - DVM tillarda ko'chma va samarali hisoblash ilovalarini yaratish uchun
mo'ljallangan tizim.
• Qisqartma DVM ikki tushunchalariga mos keladi: Tarqatish Virtual Xotira
va tarqatish Virtual Machine. Birinchisi yagona manzil maydon
mavjudligini aks ettiradi. Ikkinchisi virtual mashinalarini malumotlarni
tasvirlash va real parallel mashinada hisoblashni ikki bosqichli sxemada
foydalanishni aks ettiradi
• DVM tizimi ham LIB -DVM, DVM otladchik , DVM dasturlarini ishini
bashoratlovchi, DVM dasturlarini maxsuldorligini qo'llab quvvatlovchi
kutubxonalar qatoriga kiradi.
•Erlang - turli xilda taqsimlangan tizimlar uchun dasturlar yozish imkonini
beruvchi dasturlash tili. Ushbu til parallel jarayonlarni ko'paytirish va asinxron
xabarlar orqali aloqa qiluvchi vositalarni o'z ichiga oladi.
• Modula -3 - universal dasturlash tili, Bu til ko'p oqimli dasturlar ishlab
chiqish imkoniyatini o'z ichiga oladi.
• NESL - parallel dasturlash tili bo'lib, bir xil tipdagi malumotlar ustida
istalgan funksiyani parallel bajarish imkoniyatiga ega. Bundan tashqari
kompyuter unumdorligini analiz qiluvchi vositasini ham o'z ichiga oladi.
•Occam - parallel dasturlash tili,
parallel dasturlar yozishga qaratilgan.
ko'proq
transputer
tizimlari
uchun
•Orca - taqsimlangan xotiraga ega kompyuterlar uchun parallel dasturlash tili.
Dinamik jarayonlarni paydo qilish, va ularni protsessorda aks ettirish
vositalarini, shuningdek, alohida obektlar o'rtasida aloqani o'rnatishni o'z ichiga
oladi.
• Parallaxis - Modula -2 tiliga asoslangan strukturali parallel dasturlash tili.
Foydalanuvchiga
dastur
ishlashi
lozim
bo'lgan
virtual
mashina
konfiguratsiyalarini sozlash imkoniyatini beradi.
• Phantom - kata
taqsimlangan
mo'ljallangan dasturlash tili.
interaktiv
ilovalarni
yaratishga
• Sisal - funktsional dasturlash tili. Dasturchi yaratayotgan dasturining parallel
xususiyatlari haqida qayg'urmasa ham bo'ladi, chunki kompilyator o'zi barcha
bo'g'liq bo'lmagan qismlarni topadi hamda protsessorlarga taqsimlab beradi.
• SR - parallel dasturlash tili. Tilning asosiy tuzilmalar: resurslar(CPU va
ma'lumotlar) va operatsiyalar. Turli ko'rinishdagi sinxronlashtirishni, xabar
uzatish, dinamik jarayon yaratish, bo'linuvchi o'zgaruvchilardan foydalanishni
qo'llab –quvvatlaydi.
•ZPL - parallel dasturlash tili. Bu massivlar va massivlar seksiyasi ustida amallar
bajarish imkoniyatini o'z ishiga oladi. Dasturchi parallelism haqida buyruq
bermaydi,
barcha
parallel
xususiyatlar
kompilyator
tomonidan
aniqlanadi.
Parallel hisoblashning afzalliklari
Parallel hisoblashning afzalliklari shundaki, kompyuterlar kodni yanada
samarali bajarishi mumkin, bu esa "katta ma'lumotlar" ni har qachongidan ham
tezroq saralash orqali vaqt va pulni tejashga imkon beradi. Parallel dasturlash
yanada murakkab muammolarni hal qilishi, jadvalga ko'proq resurslarni keltirishi
mumkin. Bu quyosh energiyasini yaxshilashdan tortib moliya sohasi qanday
ishlashini o'zgartirishgacha bo'lgan dasturlarda yordam beradi.
Parallel
hisoblashning ketma-ket hisoblashdan afzalliklari quyidagilardan iborat:
1)Bu vaqt va pulni tejashga imkon beradi, chunki ko'plab resurslar birgalikda
ishlash vaqtni qisqartiradi va mumkin bo'lgan xarajatlarni kamaytiradi.
2)Seriyali hisoblashda katta muammolarni hal qilish maqsadga muvofiq emas.
3)Mahalliy resurslar cheklangan bo'lsa, u mahalliy bo'lmagan
resurslardan
foydalanishi mumkin.
4)Ketma-ket hisoblash potentsial hisoblash quvvatini «isrof qiladi»,
shuning
uchun Parallel Computing qo'shimcha qurilmalarning ishlashini
yaxshilaydi.
Parallel dasturlashda ishlatiladigan asosiy abstraktsiyalar vazifalar va kanallarga
to'g'ri keladi:
1.Parallel hisoblash bir yoki bir nechta vazifalardan iborat. Vazifalar parallel
ravishda amalga oshiriladi. Dasturni bajarish jarayonida vazifalar soni o'zgarishi
mumkin.
2.Vazifa ketma-ket dastur va mahalliy xotirani ajratib turadi. Bundan tashqari,
kirish va chiqishlar to'plami o'z muhitida uning interfeysini belgilaydi.
3. Vazifa mahalliy xotirada o'qish va yozishdan tashqari to'rtta asosiy amalni
bajarishi mumkin: uning chiqish portlariga xabar yuborish, kirish portlaridan xabar
olish, yangi vazifalar yaratish va topshiriqni yo'q qilish (tugatish).
4.Xabar yuborish operatsiyasi asinxron bo'lib, darhol tugaydi. Qabul qilish
operatsiyasi sinxron bo'lib, topshiriqni bajarishga olib keladi va xabar qabul
qilinmaguncha jarayonni bloklaydi.
5.I/U juftlari kanallar deb ataladigan navbatdagi xabarlar orqali ulanishi mumkin.
Kanallar yaratilishi va oʻchirilishi, kanallarga (portlarga) havolalar xabarlarga
kiritilishi mumkin, shunda ulanish dinamik ravishda oʻzgaradi.
6. Ishlarni turli usullar bilan jismoniy protsessorlarga solishtirish mumkin; displey
ilovasi dasturning semantikasiga ta'sir qilmaydi. Xususan, bir nechta ishlarni bitta
protsessorga solishtirish mumkin (bitta vazifani bir nechta protsessorga solishtirish
mumkin, deb ham tasavvur qilish mumkin, ammo bu erda bu imkoniyat hisobga
olinmaydi).
Vazifalarni mavhumlashtirish mahalliy xususiyatni talab qiladi: vazifaning
mahalliy xotirasidagi ma'lumotlar "yopiq"; boshqa ma'lumotlar "o'chirildi". Kanal
abstraktsiyasi boshqa vazifa ishga tushishidan oldin bitta vazifadan qanday
ma'lumotlarni hisoblash kerakligini belgilash mexanizmini taqdim etadi. (Bu
ma'lumotlarga bog'liqlik bilan tavsiflanadi). Vazifa va kanal modeli yana bir
qancha xususiyatlarga ega:
Ishlash . Protseduralar va ma'lumotlar tuzilmalari kabi ketma-ket dasturlash
abstraktsiyalari samaralidir, chunki ularni fon Neyman kompyuteriga sodda va
samarali tarzda solishtirish mumkin. Vazifalar va kanallar ko'p kompyuterda xuddi
shunday to'g'ridan-to'g'ri taqsimlanadi. Vazifa bitta protsessorda ketma-ket
bajarilishi mumkin bo'lgan kod qismini ifodalaydi. Agar kanalni ulashgan ikkita
vazifa boshqa protsessorlar bilan taqqoslansa, kanal ulanishi protsessorlararo
ulanish sifatida amalga oshiriladi; agar ular bir xil protsessorga moslashtirilgan
bo'lsa, ba'zi samaraliroq mexanizmlardan foydalanish mumkin.
Tarqatishning mustaqilligi . Vazifalar vazifaning joylashuvidan qat'i nazar, bir xil
mexanizm (kanallar) yordamida aloqa qilganligi sababli, dastur tomonidan
hisoblangan natija vazifaning qayerda bajarilishiga bog'liq emas. Shuning uchun,
algoritmlarni ular ishlaydigan protsessorlar soni haqida tashvishlanmasdan
loyihalash va amalga oshirish mumkin; Aslida, algoritmlar ko'pincha
protsessorlarga qaraganda ko'proq vazifalarni yaratish uchun mo'ljallangan. Bu
masshtabga erishishning oddiy usuli: protsessorlar soni ortishi bilan protsessorga
to'g'ri keladigan vazifalar soni kamayadi, lekin algoritmning o'zini o'zgartirish
kerak emas. Aloqa kechikishlarini maskalash uchun protsessorlar bajara oladigan
vazifalardan ko'proq bo'lsa, masofaviy ma'lumotlarga kirish uchun aloqa davom
etayotganda bajarilishi mumkin bo'lgan boshqa hisoblar taqdim etiladi.
Modullilik. Modulli dasturlashda turli xil dastur komponentlari mustaqil modullar
sifatida alohida ishlab chiqiladi va keyin birlashtirilib to‘liq dastur hosil qilinadi.
Modullar orasidagi o'zaro ta'sir aniq belgilangan interfeyslar bilan cheklangan.
Shunday qilib, modulli ilovalar boshqa komponentlarni o'zgartirmasdan
o'zgartirilishi mumkin va dasturning xususiyatlarini uning modullari
spetsifikatsiyasi va ushbu modullarni bir-biriga bog'laydigan koddan aniqlash
mumkin. Modulli ishlab chiqish muvaffaqiyatli qo'llanilganda, dasturiy
ta'minotning murakkabligi kamayadi va kodni qayta ishlatish osonlashadi.
Determinizm. Algoritm yoki dastur, agar ma'lum bir kirish bilan bajarilganda, har
doim bir xil natijani beradigan bo'lsa, deterministik hisoblanadi. Agar bir xil
kirishning bir nechta bajarilishi boshqa natijalarga olib kelishi mumkin bo'lsa, bu
deterministik emas. Nondeterminizm ba'zan foydali va qo'llab-quvvatlanishi kerak
bo'lsa-da, deterministik dasturlarni yozishni osonlashtiradigan parallel dasturlash
modeli juda ma'qul. Deterministik dasturlar ko'proq tushunarli bo'ladi. Bundan
tashqari, to'g'riligini tekshirishda parallel dasturning barcha mumkin bo'lgan
bajarish ketma-ketligini emas, balki faqat bitta bajarish ketma-ketligini hisoblash
kerak.
Xulosa
Bunday holda protsessor kartasi protsessor sifatida ishlatiladi. Hisoblash
muddati 1-3 darajaga qadar kamayadi. ichiga o'rnatilgan sistolik protsessor texnik
tizimlarular real vaqtda raqamli ishlov berish uchun ishlatiladi. Masalan, raqamli
filtrlash algoritmi va h.k. Tarqatilayotgan xotiraga ega bo'lgan ommaviy parallel
kompyuterlar (MPP): bir yoki bir nechta markaziy qayta ishlash qurilmalari
(Odatda RISC), mahalliy xotira (boshqa tugunlar xotirasiga to'g'ridan-to'g'ri kirish
mumkin emas), aloqa protsessorlari yoki tarmoq adapteri ba'zan qattiq disklar va /
yoki boshqa I / O asboblari.
Foydalanilgan adabiyotlar
1. www.aim.uz – internet portal
2. “Raqamli teхnika va mikroprotsessorlar”- U.B. Amirsaidov, Х.Y. Abasхonova
3. “Parallel kompyuterlarning arxitekturasi va dasturlash’’ oquv uslubiy majmuasi.
http://fayllar.org
4. Broydo V.L. Arxitektura EVM i sistem. Uchebnik dlya vuzov. SPb. 2011.- 720 s
5. Badenko V.L. Vыsokoproizvoditelьnыe vыchisleniya. Uchebnoe posobie. SPb.
2011. – 180 s.