Mavzu: Parallel hisoblashlarga asoslangan kompyuterlar va kompyuter tizimlari

MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI
TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI
MUSTAQIL
ISH
MAVZU: Parallel hisoblashlarga asoslangan kompyuterlar va kompyuter tizimlari.
Bajardi: 019-18 guruh talabasi
Kamilov Elyor
Toshkent – 2021
KIRISH
Birinchi kompyuterlar Von Neyman tomonidan tuzilgan printsiplarga muvofiq qurilgan. Ular uchta asosiy tarkibiy qismga ega edi - xotira, protsessor va axborotni kiritish va chiqarishni ta'minlaydigan tashqi qurilmalarning ma'lum bir to'plami.
Xotira ko'p darajali bo'lib, birinchi kompyuterlar uchun tashqi va ichki xotira - operatsion va registr mavjud edi. Tashqi xotira (magnit lentalarda, perkfartlarda, disklarda) kompyuter yoqilgan yoki yoqilmaganidan qat'i nazar dasturlar va ma'lumotlarni saqlashga imkon yaratdi. Ichki xotira ma'lumotni faqat kompyuter bilan sessiya davomida saqlagan. Kompyuter o'chirilganida ichki xotira tarkibi yo'qoldi.
Dastur kompyuterda bajarilishi uchun uni RAMga yuklash kerak edi. U erda ushbu dastur tomonidan qayta ishlangan ma'lumotlarga o'xshash tarzda saqlangan. Xotirada saqlanadigan dastur printsipi Von Neyman kompyuterlarining asosiy tamoyillaridan biridir.
Hisoblash paytida registr xotirasi ishlatilgan. Ma'lumotlar bo'yicha har qanday operatsiyani bajarishdan oldin ma'lumotlar registrlarga joylashtirilishi kerak. Ushbu eng tezkor xotira turi ma'lumotlar bilan operatsiyalarni bajarishda zaruriy ishlashni ta'minladi.
Barcha operatsiyalar - ma'lumotlar bo'yicha operatsiyalar va hisoblash jarayonini boshqarish operatsiyalari protsessor tomonidan amalga oshirildi. Kompyuter protsessori ma'lum ko'rsatmalar to'plamiga ega edi. Ushbu to'plam har qanday potentsial hisoblash funktsiyasini hisoblash uchun etarlicha ko'p qirrali edi. Boshqa tomondan, ushbu to'plam odamlar uchun yozish dasturlarini nisbatan osonligini ta'minladi.
Dastlabki kompyuterlar uchun dasturlar amaldagi protsessor ko'rsatmalar to'plamining bir qismi bo'lgan ko'rsatmalar ketma-ketligi edi. Dasturni kompyuterda bajarish juda oddiy edi. Bir vaqtning o'zida kompyuterda bitta dastur ishlayotgandi. Protsessor dasturga muvofiq ketma-ket bir buyruqni ikkinchisini bajarardi. Barcha kompyuter resurslari - xotira, protsessor vaqti, barcha qurilmalar dasturning to'liq ixtiyorida edi va uning ishiga hech narsa xalaqit bera olmasdi (albatta, insondan tashqari). Parallellikning izi yo'q edi.
O'sha paytlarda juda qimmat bo'lgan kompyuterlar resurslaridan samarasiz foydalanish tufayli bu idil uzoq davom etmadi. O'sha paytda kompyuterlar o'chmagan - bitta dastur boshqasini almashtirgan.
Ko'p o'tmay, markaziy protsessor deb nomlana boshlagan protsessor bilan bir qatorda, kompyuterda qo'shimcha protsessorlar, birinchi navbatda, eng sekin buyruqlarni bajarishga mas'ul bo'lgan kirish-chiqarish axborot moslamalari uchun ixtisoslashgan protsessorlar paydo bo'ldi. Bu kompyuterda bir vaqtning o'zida bir nechta dasturlar ishlayotganda dasturni bajarilishining ommaviy rejimini tashkil qilishga imkon berdi - bitta dastur ish natijalarini, ikkinchisi bajarilishi mumkin, uchinchisi kerakli ma'lumotlarni, masalan, magnit lenta yoki boshqa tashqi vositalardan kiritishi mumkin edi.
Inqilobiy qadam bu 1964 yilda IBM operatsion tizimining paydo bo'lishi edi - OS 360. Kompyuterda paydo bo'ldi operatsion tizim uning suveren xo'jayini - barcha resurslarini boshqaruvchisi bo'ldi. Endi foydalanuvchi dasturi faqat operatsion tizim boshqaruvi ostida bajarilishi mumkin edi. Operatsion tizim ikkita muhim masalani hal qilishga imkon berdi - bir tomondan, kompyuterda bir vaqtning o'zida ishlaydigan barcha dasturlarga kerakli xizmatni taqdim etish, boshqa tomondan, ushbu resurslarga da'vogar dasturlar o'rtasida mavjud resurslardan samarali foydalanish va taqsimlash. Operatsion tizimlarning paydo bo'lishi bir kompyuterda bir vaqtning o'zida bir nechta dasturlar bajarilganda bitta dasturli ish rejimidan ko'p dasturli rejimga o'tishga olib keldi. Ko'p dasturlash u hali parallel emas dasturlashammo bu parallel hisoblash yo'lidagi qadamdir.
Multiprogramming - bu bir nechta dasturlarning parallel bajarilishi. Multiprogramming umumiy bajarilish vaqtini qisqartirishi mumkin.