2.2 Ko‘p protsessorli boshqarish tizimlari Ma’lumki hisoblash tizimlar ko‘p mashinali va ko‘p protsessorli ko‘rinishlarda tashkil qilinadi. Ko‘p mashinali hisoblash tizimi arifmetik - mantiqiy qurilma (AMQ)ning ishlash tezligiga bog‘liq bo‘lib, u arifmetik va mantiqiy operatsiyalarni bajarishga mo‘ljallangan. Bunda operatsiyaning operandlari avvaldan umumiy ish registrlariga joylangan bo‘lishi shart. Natija umumiy ish registriga xam joylanadi. Arifmetik-mantiqiy qurilma o‘zi kirish uchun operatsiyalar operandlari beriladigan, chiqish uchun natija olinadigan mikrosxemadan iborat. Shina va portlarni boshqarish sxemasi quyidagi vazifalarni bajaradi:
1. Port manzili va uni boshqaruvchi informatsiyani shakllantiradi;
2. Portdan uning xolati to‘g‘risida ma’lumot oladi;
3.Protsessor hamda kiritish-chiqarish portlari o‘rtasidagi ma’lumotlar almashuviga barcha qurilma va mikrosxemalarni tayyorlaydi.
Arifmetik-mantiqiy qurilma - sonli va simvolli, belgili axborotlar ustidagi barcha arifmetik-mantiqiy operatsiyalar ijro uchun mo‘ljallangan.
(kompyuterning ba’zi modellarida operatsiyalarni bajarishni jadallashtirish uchun AMQ ga qo‘shimcha matematik protsessor ulangan).
Arifmetik-mantiqiy qurilma-arifmetik va mantiqiy ma’lumotni ayirboshlash operatsiyalarini bajarish uchun ishlab chiqilgan, funktsional ravishda AQM , odatda ikkita registr- yig‘uvchi va boshqaruv sxemasidan (mahalliy boshqaruv qurilmasi) tashkil topgan.
Yig‘uvchi-hisoblash sxemasi, kiruvchi o‘zaro ikkilik kodlarni kiritish jarayonini amalga oshiradi; yig‘uvchi ikkilangan mashina so‘zi razryadiga ega.
Ko‘p protsessorli hisoblash tizimlari registrlarning ish faoliyatiga bog‘liq bo‘lib, registrlar- turli uzunlikdagi tezkor harakatlanadigan xotira yacheykalaridir: register1 ikkilangan so‘z razryadiga ega register2 esa so‘z razryadiga ega.
Operatsiya bajarilishida register1ga jalb qilingan birinchi raqam ro‘yxatga kiritiladi va operatsiya yakunida natijalar yuklanadi; register2 - operatsiyada ishtirok etadigan ikkinchi raqam (operatsiyada axborot o‘zgarmaydi). Register1 kodlashgan shinalardan ma’lumotlarni olishlari va ularga ma’lumot berishlari mumkin; register2 faqat ushbu shinalardan ma’lumot oladi.
AMQ faqat oxirgi raqamdan so‘ng, yani faqat ikkitadan ortiq raqamlardan keyin vergul bilan birga ikkilik ma’lumotlarda "+", "-", "x" va ">" arifmetik operatsiyalarini bajaradi. Suzuvchi punktning ikkilik raqamlari va ikkilik kodlangan kasr sonlar bo‘yicha operatsiyalarni bajarish matematik protsessor yoki maxsus olingan dasturlarni moslashtirish bilan amalga oshiriladi.
Tizim shinasi bu - belgilangan yo‘nalish bo‘yicha signallar uzatishga mo‘ljallangan liniyalar to‘plami. Tizim shinasining asosiy vazifasi protsessor hamda boshqa elektron kompyuterlar o‘rtasida ma’lumot ayirboshlashdan iborat. Tizim shinalari orqali informatsiya uzatish, qurilmalar adresatsiyasi hamda maxsus xizmatchi signallar amalga oshiriladi.
Ma’lumotlar shinasi bo‘yicha protsessor va operativ xotira o‘rtasida yoki protsessor va kiritish-chiqarish portlari o‘rtasida informatsiya almashuvi ro‘y beradi. Ma’lumotlar shinasining asosiy xarakteristikasi bu- razryadlilik. Zamonaviy personal komnyuterlarda 64-razryadli ma’lumotlar shinasidan foydalaniladi. 64-razryadli shina orqali bir vaqtning o‘zida 8 bayt ma’lumot uzatish mumkin.
Manzil shinasi orqali protsessor xotiraning almashuvida ishtirok etishi kerak bo‘lgan yacheykasiga jo‘natadi. Agar boshqaruv shinasining biror liniyasidan kiritish-chiqarish portiga ulanganlik to‘g‘risida signal uzatilgan bo‘lsa, unda manzil shinasidagi manzil portning nomeri sifatida tushuntiriladi.
Boshqaruv shinasi turli boshqaruv signallarini uzatishga mo‘ljallangan liniyalardan iborat.
Barcha zamonaviy kompyuterlar kombinatsiya qilingan tizim shinalariga ega, masalan, ISA (Industry Standard Architecture) - Standart Sanoat Me’morchiligi.
Shinalarning biri birlamchi tizim (YeISA, ISA), keyingisi yesa ikkilamchi (PCI) tizim deyiladi.
Pentuym platformalaridagi tizim shinalari protsessorning operativ xotira bilan 64-razryadli ma’lumotlar almashuvini ta’minlaydi, bunda ma’lumotlar adresatsiyasi 32-razryadli manzil orqali amalga oshiriladi.
Periferik qurilmalar bilan birgalikda, ISA shinasi 16-razryadli ma’lumotlar kodi va 16-razryadli ma’lumotlar manzili kodini YeISA shina yesa 32-razryadli ma’lumotlar kodi hamda 32-razryadli manzilini kodini almashuvini ta’minlaydi.
Ko‘pincha turli me’morchilikdagi shinalarning imkoniyatlarini solishtirish maqsadida shinaning o‘tkazuvchanlik qobiliyatidan foydalanshadi.
Uni bir taktda uzatiladigan baytlar sonini uning ish chastotasiga ko‘paytirish orqali hisoblash mumkin. Masalan Pentiym protsessorining PCI shinasi 533 Mbayt/s o‘tkazuvchanlik tezligiga yega. Agar protsessorning taktli chastotasi tizim shinasinikida yuqori bo‘lsa yoki protsessor bir taktda bir necha instruktsiya bajara olish qobiliyatiga yega bo‘lsa, u shinaning o‘tkazuvchanlik qobiliyatini to‘liq ishlatilishi mumkin. Bu protsessorning unumdorligini kamaytiruvchi to‘xtab qolishlariga olib keladi. O‘tkazuvchanlik imkoniyatining oshirilishi taktik chastotani yoki ma’lumotlar shinasining razryadliligini oshirishni talab qiladi.
Hisoblash tizimidagi kompyuterlarning muloqot sxemasi
Ko‘p protsessorli hisoblash tizimlari - bu tizim, bir necha protsessordan tashkil topgan boiib, ular bir-biri bilan axborot muloqotini protsessor xotirasining registrlari darajasida yoki tezkor xotira darajasida olib boradilar. Muloqotning oxirgi turi ko‘pchilik holarda qabul qilingan, chunki tashkillashtirish ancha oson va barcha protsessorlar uchun tezkor xotiraning umumiy maydonini yaratishga olib kelinadi. Tashqi xotiraga hamda kiritish va chiqarish qurilmalariga ega bo‘lish odatda OX kanallari orqali amalga oshiriladi. Muhimi ko‘p protsessorli hisoblash tizimi barcha protsessorlari uchun yagona bo‘lgan operatsion tizim boshqaruvida ishlaydi. Bu HT ning dinamik ko‘rsatgichlarini jiddiy yaxshilaydi, lekin maxsus va juda murakkab operatsion tizimning mavjud bo‘lishi talab etiladi. HT protsessorlarining muloqot sxemasi quyidagi rasmda ko‘rsatilgan.
Hisoblash tizimidagi protsessorlarining muloqot sxemasi
Ko‘p protsessorli HT tezligi va ishonchliligi 3-darajada muloqot qiluvchi ko‘p mashinali HT qaraganda jiddiy oshadi, birinchidan, protsessorlar o‘rtasidagi axborot almashuvining tezligi va tizimda hosil boiadigan holatlarga ancha tez e’tibori tufayli; ikkinchidan, tizim qurilmalarini zaxiralanganligi tufayli (har bir turdagi qurilmadan bittadan modul ishga layoqatli bo‘lishi tizim ishga layoqatligini saqlab qoladi). Ko‘p mashinali HT misol kompyuter tarmoqlari bo‘lishi mumkin, ko‘p protsessorli hisoblash tizimiga (KPXT) misol bo‘lib superkompyuterlar bo‘lishi mumkin.
