Boshqaruv hamda pedagog kadrlarni qayta tayyorlash va ularni malakasini oshirish instituti

Konveyrli hisoblash 
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 tsikl deb ataladi. Mashina 
buyruqlarini qayta ishlash tsikli 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. 

---

89 
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.
Hisoblash quvuri mustaqil manbalar (bloklar) to'plamidan iborat bo'lgan 
tuzilishga ega bo'lib, ularning har biri mashina buyruqlarini qayta ishlash tsiklining 
bitta aniq bosqichini bajarish uchun javobgardir. Shunday qilib, konveyerda bir 
vaqtning o'zida bir nechta mashina ko'rsatmalarini bajarishni faollashtirish 
mumkin, ammo ishlov berish tsiklining turli bosqichlarida. Umumiy holda, 
konveyer vaqtning har bir lahzasida maksimal n mashina ko'rsatmalarini qayta 
ishlashga qodir, bu erda n TsOMK bosqichlarini amalga oshirish uchun mustaqil 
bloklar soni. Oldingi blok natijalari keyingi blokning ishlashi uchun manba 
ma'lumotlari sifatida ishlatiladi (15.1-rasm). Konveyerga ishlov berishni tashkil 
qilishning umumiy qoidalari quyidagilar: 
a) MMKning ko'p sonli mustaqil bosqichlarga bo'linishi. Amalda, bu raqam 20 dan 
oshmaydi;
b) har bir bosqichda operatsiyalarni bajarish vaqti doimiy bo'lishi kerak. Ushbu 
parametr konveyer aylanishi deb nomlanadi. 
15.1-rasm. Konveyer protsessorining tuzilishi 
15.1-rasmda oltita mashina ko'rsatmalarini bajarish paytida konveyerning 
vaqt jadvallari ko'rsatilgan. Ushbu misolda konveyer CLCMning besh bosqichini 
amalga oshiradi. Birinchi bosqichda IR blokidagi 1-sonli mashina buyrug'ining 
ekstraktsiya bosqichi qayta ishlanadi. Ikkinchi soatda, IK blokidagi operatsiyalar 
natijalari 2-blokga yuboriladi, u erda 1-chi chiqarilgan mashina yo'riqnomasi 
dekodlanadi va shu bilan birga, ozod qilingan IQ blok 2 buyrug'ini olishda ishtirok 
etadi. 

---

90 
5-o'lchovdan boshlab, konveyer to'liq yuklanadi va bir vaqtning o'zida beshta 
mashina ko'rsatmalarini bajarilishini ta'minlaydi. Shu paytdan boshlab har bir 
tsiklda konveyer chiqishi keyingi buyruq natijasini keltirib chiqaradi.
Biroq, konveyerning ishlashi paytida, mashina ko'rsatmalarining muntazamligini 
buzadigan yoki xatolarga olib keladigan mojarolar (xavflar) paydo bo'lishi 
mumkin. Xavflarni uch turga ajratish mumkin: 
15.2-rasm. Quvur liniyasi protsessorining vaqt diagrammasi
a) bir nechta bloklar bir vaqtning o'zida bir xil kompyuter tizimining resurslariga 
kirishga harakat qilishganda paydo bo'ladigan tizimli; 
b) turli xil ma'lumotlar guruhlarining o'zaro bog'liqligi mavjud bo'lganda 
ma'lumotlar xavfi. Turli xil buyruqlarda o'qish va yozishlarni sinxronlash-
tirilmaganligi sababli ma'lumotlardan noto'g'ri foydalanish mumkin;
c) shartli filial ko'rsatmalari mavjud bo'lsa, keyingi buyruqni tanlashda noaniqlik 
natijasida menejment xavfi. 
Xavf bilan bog'liq xarajatlar qaror algoritmlarini oqilona tashkil etish, 
mumkin bo'lgan mojarolarni kuzatuvchi va ularni sun'iy ravishda yo'q qiladigan 
kompilyatorlarning imkoniyatlari, shuningdek, oldingi natijalar va voqealar 
tarixiga asoslangan hisob-kitoblar jarayonini bashorat qilish uchun apparat yoki 
apparat-dasturiy mexanizmlar yordamida minimallashtiriladi.
Quvurlarni qayta ishlashning samaradorligini baholash uchun quyidagi 
parametrlardan foydalaniladi. 

---

91 
Tezlashtirish - bu ko'rsatmalar to'plamini quvur liniyasisiz va uni ishlatishda ishlov 
berish vaqtining nisbati (S). K pozitsiyalari va konveyer tsikli t konveyerda N 
buyruqlari oqimining qayta ishlash vaqti (3.1) ifodasi bilan hisoblanadi.
(3.1) 
Seriyali protsessorda N ko'rsatmalar oqimining hisoblash vaqti (4.2) ifodasi bilan 
hisoblanadi. 
(3.2) 
Shunday qilib, quvurli tashkil etilgan protsessorda hisoblashning tezlashishi (4.3) 
(3.3) 
Samaradorlik - bitta konveyer pozitsiyasida tezlanish ulushi (E) 
(3.4) 
O'tkazish qobiliyati - samaradorligi (4.4) konveyer tsiklining vaqtiga (P) bo'linadi. 
(3.5) 
Konveyerning yuqori mahsuldorligi ishlov berish ob'ektlarini qabul 
qilishning muntazamligini kuzatishda va mashina ko'rsatmalarining tabiiy tartibini 
buzishni minimallashtirishda olinadi.