Mavzu: Ko’p yadroli protsessorlarning arxitektura turlari

Interprocessor interruptlari Protsessorlar protsessorli uzilishlar (Inter-Processor Interrupt, IPI) orqali bir-birlari bilan ta'sir o'tkazishadi. Interprocessor interruptlari bir nechta protsessorlarda samarali ishlarni rejalashtirish va boshqarish imkonini beradi. Masalan, protsessorning uzilishi odatda quyidagi hollarda talab qilinadi:
ustuvor oqim tayyor holga keltiriladi;
boshqa protsessorda ishlaydigan ish zarrachasi signal oladi;
boshqa protsessor ustida ishlaydigan iplar tugaydi (bekor qilingan);
boshqa protsessor ustida ishlaydigan ip yo'q bo'lib ketadi.
Dastur kodlarining keskin bo'limlari Birgalikda foydalaniladigan ma'lumotlar strukturalariga kirishni boshqarish uchun, ish zarrachalar va jarayonlari muttenslar, shartli o'zgaruvchilar va semaforlar kabi standart POSIX ibtidorlardan foydalanadi. Bu ibtidoiylar ham bir xil protsessor va ko'p protsessor tizimlarida xuddi shunday ishlaydi.
Ko'pgina real vaqtda tizimlarda, bu ishlov berish moslamasi egasi bo'lgan interrupt operatori va ish zarrachalari o'rtasidagi umumiy ma'lumot tuzilmalariga kirishni tez-tez himoyalash zarur. Jarayonlar o'rtasida ishlatiladigan an'anaviy POSIX ibtidoiylar interrupt operatori tomonidan foydalanilmaydi. Ushbu muammoni hal qilish uchun ikki echim bor.
O'chirish ishlovchilaridan barcha ishlarni olib tashlang va ish zarrachalar darajasiga o'tkazing. QNX Neutrino OS tizimidagi oqim rejimi yuqori bo'lganligi uchun ushbu echim juda samarali bo'lishi mumkin.
QNX Neutrino yagona protsessorli tizimida, chiqib ketish moslamasi iplarni almashtirishi mumkin, ammo iplar hech qachon uzib tashlash moslamasini yo'qotmaydi. Bir zarrachani o'chirishni to'xtatish yoki o'chirib qo'yish orqali uzib tashlash moslamasi tomonidan majburan olib qo'yilishi mumkinjuda qisqa vaqt oralig'i.
Uniprocessor tizimidagi oqimlarni himoyalash quyidagi shaklda dastur kodi yordamida amalga oshirilishi mumkin:
Yarimo'tkazgichning bir nechta kristallari birlashtirilib, dizayn deyiladi ko'p chipli modul (Ingliz tilida ko'p tilli modul, MCM).
Vaqtinchalik juda işlemcili bir nechta jismoniy jihatdan alohida protsessorlarga ega bo'lgan kompyuterlarni ko'rsatish (masalan, server anakartlarda odatda bir nechta chiplarni ulash uchun 2 yoki 4 soket mavjud), ammo OSning bir nusxasi tomonidan boshqariladi.
Chipdagi ko'p protsessor (bitta chipli multiprocessor, chip multiprocessor, chip multiprocessing, CMP) - dastlabki tadqiqotchilar bir nechta protsessorlarni bitta substratga joylashtirish bo'yicha o'z loyihalarini chaqirdi.
Ko'p yadroli tizim arxitekturasi
Ishlash
Multithreading uchun optimallashtirilgan ilovalarda ko'p yadroli protsessorda ishlashning oshishi kuzatiladi. Biroq, agar dastur optimallashtirilmagan bo'lsa, u holda qo'shimcha yadrolardan deyarli hech qanday foyda olinmaydi va hatto undan kam sonli yadroli protsessorga qaraganda asta-sekin ishlaydi, lekin undan yuqori soat tezligi. Ular asosan ko'p yadroli protsessorlarning paydo bo'lishidan oldin ishlab chiqilgan ilovalar yoki odatda, ko'p ishlov berishni ishlatmaydigan ilovalardir.
2011 yil avgust oyida AMD 16 yadroli Opteron 6200 seriyali server protsessorlarini ishga tushirdi (kod nomi Interlagos). Protsessor Interlagos ikkita 8 yadroli (4-modulli) chiplarni bir pakette birlashtiradi va mavjud AMD Opteron 6100 seriyali platformasi (Socket G34) bilan to'liq mos keladi.