М. М. Мусаев компьютер тизимлари ва тармоқлари

Тақсимланган хотирали архитектуранинг моделлари.
Тақсимланган хотирали тизимларда ҳар бир процессор шахсий хотирасига эга ва фақат унга манзилланади. Баъзи бир муаллифлар тизимларнинг бу турини кўп машинали ҳисоблаш тизимлари ёки мультикомпьютерлар деб атайдилар. Чунки бу тизимларни ташкил қилган блоклар ҳам ўзининг процессори ва хотирасига эга бўлиб, унча катта бўлмаган ҳисоблаш тизимларидир. Тақсимланган хотирали архитектуранинг моделларини масофавий хотирага тўғридан – тўғри мурожаатсиз архитектура NORMA( No Remote Memory Access) деб белгилаш қабул қилинган. Бундай номланишдан келиб чиқадики, ҳар бир процессор фақат ўзининг локал хотирасига мурожаат қилиши мумкин. Масофавий хотирага мурожаат қилиш (бошқа процессорнинг локал хотираси) манзиллаштирилган хотира тегишли бўлган процессор билан хабар алмашиш йўли амалга оширилади.



Бундай ташкил қилиш бир қатор афзалликларга эга. Биринчидан, маълумотларга мурожаат қилиш шина ёки коммутатордан фойдаланишда рақобат келтириб чиқармайди, чунки ҳар бир процессор ўзининг шахсий хотираси билан алоқани ўтказиш йўлаги орқали амалга оширади. Иккинчидан, умумий шинанинг йўқлиги, бу билан боғлиқ бўлган процессорлар сони чекланишининг йўқлиги, тизимнинг ўлчами, процессорларни бирлаштириб турган тармоқни чеклайди. Учинчидан, кэш – хотиранинг когерентлик муаммоси мавжуд. Ҳар бир процессор ўзининг локал кэш – хотирасидаги маълумотлар нусхасини бошқа процессорларнинг кэши билан келишмасдан туриб, ўзининг маълумотларини мустақил алмаштириш ҳуқуқига эга. Тақсимланган хотирали тизимларнинг асосий камчилиги процессорлар орасида ахборот алмашинувининг мураккаблигидадир. Агар бирор процессор бошқа процессор хотирасидаги маълумотга мухтож бўлса, у шу процессор билан хабар алмашиши керак. Бу кечикишнинг икки турига олиб келади:

• 
  бир процессордан иккинчи процессорга хабарни шакллантириш ва жўнатиш учун вақт керак бўлади;
  
• 
  бошқа процессорларнинг хабарга аҳамият беришини таъминлаш учун қабул қилувчи процессор узилиш сўровини олиши ва бу узилишга ишлов бериш жараёнини бажариши керак.
  

Тақсимланган хотирали тизимнинг тузилиши 1.5-расмда келтирилган. Чап қисмида (1.5,а-расм) процессор элементи (ПЭ) кўрсатилган. У ўз ичига процессор (Р), локал хотира (М) ва иккита киритиш/чиқариш назоратчисини (Ко ва Ki) олади. Ўнг қисмида (1.5,б-расм) бир процессордан бошқа процессорга қандай қилиб хабар юборишни намойиш қилаётган тўрт процессорли тизим кўрсатилган. Ҳар бир ПЭ га нисбатан қолган ҳамма процессор элементларини киритиш/чиқариш қурилмаси сифатида қараш мумкин. Процессор бошқа процессор эементига (ПЭ) хабарни юбориш учун ўзининг локал хотирасида маълумотлар блокини шакллантиради ва локал назоратчига ташқи қурилмага ахборотни узатиши кераклиги ҳақида маълум қилади. Бу хабар ўзаро боғланган тармоқ орқали қабул қилувчи ПЭ нинг киритиш/чиқариш назоратчиси қабулига узатилади. У ўзининг локал хотирасига хабарни жойлаштиради ва жўнатувчи – процессорга хабарни олганлиги ҳақида маълум қилади.