Smp (nosimmetrik ko'p ishlov berish) bu nosimmetrik ko'p ishlovli arxitektura. Smp arxitekturasi bilan ishlaydigan tizimlarning asosiy xususiyati

O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI AXBOROT TEXNOLOGIYALARI VA KOMMUNIKATSIYALARINI RIVOJLANTIRISH VAZIRLIGI
MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI

2-Amaliy ish
MAVZU: OT protsessorlar bilan simmetrik qayta ishlash deganda nimani tushunasiz

.

Bajardi:SRM008-2-guruh talabasi
Xabibullayev Qodirjon
Tekshirdi: Ro‘ziyeva Gulshaharxon

Toshkent 2022

SMP (nosimmetrik ko'p ishlov berish) - bu nosimmetrik ko'p ishlovli arxitektura. SMP arxitekturasi bilan ishlaydigan tizimlarning asosiy xususiyati (5.5 -rasm) barcha protsessorlar ulashadigan umumiy jismoniy xotiraning mavjudligi.
5 -rasm - SMP arxitekturasining sxematik ko'rinishi
Xotira, xususan, protsessorlar o'rtasida xabarlarni uzatish uchun xizmat qiladi, shu bilan birga barcha hisoblash moslamalari unga kirishda teng huquqlarga ega va barcha xotira hujayralari uchun bir xil manzilga ega.
Shuning uchun SMP arxitekturasi nosimmetrik deb ataladi. Oxirgi holat boshqa hisoblash qurilmalari bilan ma'lumotlarni juda samarali almashish imkonini beradi.
SMP tizimi yuqori tezlikdagi avtobusi (SGI PowerPath, Sun Gigaplane, DEC TurboLaser) asosida qurilgan bo'lib, uning uyalariga quyidagi turdagi funktsional bloklar ulangan: protsessorlar (CPU), kirish / chiqish quyi tizimi (I / U) va boshqalar kirish -chiqish modullarida sekinroq avtobuslar (PCI, VME64) ishlatiladi.
Eng mashhur SMP tizimlari-bu Intel protsessorlari (IBM, HP, Compaq, Dell, ALR, Unisys, DG, Fujitsu va boshqalar) ga asoslangan SMP serverlari va ish stantsiyalari. Butun tizim bitta OS ostida ishlaydi (odatda UNIX-ga o'xshash, lekin Windows). NT Intel platformalari uchun qo'llab -quvvatlanadi). OT avtomatik ravishda (ish paytida) jarayonlarni protsessorlar o'rtasida taqsimlaydi, lekin ba'zida aniq bog'lanish ham mumkin.
SMP tizimlarining asosiy afzalliklari:
 dasturlashning soddaligi va ko'p qirraliligi. SMP arxitekturasi dastur yaratishda qo'llaniladigan dasturlash modeliga cheklovlar qo'ymaydi: odatda, barcha protsessorlar bir -biridan mustaqil ishlayotgan parallel tarmoq modeli. Biroq, protsessorlararo aloqa yordamida modellarni amalga oshirish mumkin. Umumiy xotiradan foydalanish bunday almashinuv tezligini oshiradi; foydalanuvchi bir vaqtning o'zida butun xotira hajmiga kira oladi. SMP tizimlari uchun avtomatlashtirishning juda samarali vositalari mavjud
parallellashtirish;
 ishlash qulayligi. Odatda, SMP tizimlari parvarish qilishni engillashtirish uchun havoni sovutadigan konditsioner tizimidan foydalanadi;
 nisbatan past narx.
Kamchiliklari:
 Umumiy xotira tizimlari yaxshi o'lchamaydi.
SMP tizimlarining bu muhim kamchiligi ularni haqiqatan ham istiqbolli deb hisoblashga imkon bermaydi. Yomon miqyosli bo'lishining sababi shundaki, avtobus bir vaqtning o'zida faqat bitta operatsiyani bajarishi mumkin, bu esa bir vaqtning o'zida bir nechta protsessorlar umumiy jismoniy xotiraning bir xil maydonlariga kirganda nizolarni hal qilish bilan bog'liq muammolarni keltirib chiqaradi.
Hozirgi vaqtda 8-24 protsessor bilan nizolar kelib chiqishi mumkin. Bularning barchasi, albatta, protsessorlar soni va ulangan foydalanuvchilar soni ortishi bilan ishlashning o'sishiga to'sqinlik qiladi. Haqiqiy tizimlarda maksimal 32 protsessordan foydalanish mumkin. SMP asosida kengaytiriladigan tizimlar yaratish uchun klaster yoki NUMA arxitekturasidan foydalaniladi. SMP-tizimlar bilan ishlashda umumiy xotiraning dasturiy paradigmasi (umumiy xotira paradigmasi ) ishlatiladi.
Simmetrik Multiprotsessing (qisqacha SMP) yoki nosimmetrik multiprocessing - bu ko'p protsessorli tizimlarning maxsus arxitekturasi bo'lib, unda bir nechta protsessorlar umumiy xotiraga kirish imkoniyatiga ega. Bu yaqinda keng qo'llaniladigan juda keng tarqalgan arxitektura.
SMP dan foydalanganda bir nechta protsessorlar kompyuterda birdan ishlaydi, ularning har biri o'z vazifasi bilan ishlaydi. Yuqori sifatli operatsion tizimga ega bo'lgan SMP tizimi protsessorlar o'rtasida vazifalarni oqilona taqsimlaydi va ularning har biriga bir xil yukni beradi. Biroq, xotiraga kirish bilan bog'liq muammo mavjud, chunki hatto bitta protsessorli tizimlar ham buni amalga oshirish uchun ancha vaqt talab etadi. Shunday qilib, SMP-da RAMga kirish ketma-ket sodir bo'ladi: birinchi navbatda bitta protsessor, keyin ikkinchi.
Yuqorida sanab o'tilgan xususiyatlar tufayli SMP tizimlari faqat ilmiy sohada, ishlab chiqarishda, biznesda va juda kamdan-kam ish ofislarida qo'llaniladi. Uskuna dasturini amalga oshirishning yuqori narxidan tashqari, bunday tizimlar juda ko'p ishlarni bajarish uchun juda qimmat va sifatli dasturiy ta'minotni talab qiladi. Oddiy dasturlar (o'yinlar, matn muharrirlari) SMP tizimlarida samarali ishlamaydi, chunki ular bunday darajadagi parallellikni ta'minlamaydi. Agar siz biron bir dasturni SMP tizimiga moslashtirsangiz, unda uniprotsessorli tizimlarda ishlash o'ta samarasiz bo'lib qoladi, bu esa turli xil tizimlar uchun bir xil dasturning bir nechta versiyasini yaratish zaruratini keltirib chiqaradi. Istisno, masalan, ko'p protsessorli tizimlarni qo'llab-quvvatlaydigan ABLETON LIVE dasturi (musiqa yaratish va Dj-setlarni tayyorlash uchun mo'ljallangan). Agar siz oddiy dasturni ko'p protsessorli tizimda ishlatsangiz, u hali ham uniprotsessor tizimiga qaraganda biroz tezroq ishlaydi. Bu boshqa bepul protsessorda bajariladigan apparat uzilishi (dasturni yadro tomonidan qayta ishlashni to'xtatish) deb atalishi bilan bog'liq.
SMP tizimi (parallel hisoblashga asoslangan har qanday boshqa tizim kabi) xotira shinasi o'tkazuvchanligi kabi xotira parametrlariga talablarni kuchaytiradi. Bu ko'pincha tizimdagi protsessorlar sonini cheklaydi (zamonaviy SMP tizimlari 16 protsessorgacha samarali ishlaydi).

Protsessorlar umumiy xotiraga ega bo'lganligi sababli, undan oqilona foydalanish va ma'lumotlarni muvofiqlashtirishga ehtiyoj bor. Ko'p protsessorli tizimda bir nechta keshlar umumiy xotira resursi uchun ishlaydi. Keshning muvofiqligi - bu umumiy resurs uchun alohida keshlarda saqlanadigan ma'lumotlarning yaxlitligini ta'minlaydigan kesh xususiyati. Ushbu kontseptsiya xotira izchilligi kontseptsiyasining alohida hodisasidir, bu erda bir nechta yadro umumiy xotiradan foydalanish imkoniyatiga ega (u zamonaviy ko'p yadroli tizimlarda hamma joyda mavjud). Agar biz ushbu tushunchalarni umumiy ma'noda tavsiflasak, unda rasm quyidagicha bo'ladi: bir xil ma'lumotlar blokini turli xil keshlarga yuklash mumkin, bu erda ma'lumotlar har xil usulda qayta ishlanadi.
Ma'lumotlarni o'zgartirish to'g'risidagi bildirishnomalardan foydalanmaslik xatoga olib keladi. Keshning izchilligi bunday ziddiyatlarni hal qilish va keshlardagi ma'lumotlarning izchilligini saqlash uchun mo'ljallangan.
SMP tizimlari - bu Flynn hisoblash tizimlari tasnifining MIMD (multi-insruction multi data) kichik guruhi (Stenford universiteti professori, Palyn Associates asoschilaridan biri). Ushbu tasnifga ko'ra deyarli barcha turdagi parallel tizimlar MIMD deb tasniflanishi mumkin.
Ko'p protsessorli tizimlarning turlarga bo'linishi xotiradan foydalanish printsipiga ko'ra bo'linishga asoslangan. Ushbu yondashuv quyidagi muhim turlarni ajratib ko'rsatishga imkon berdi
ko'p protsessorli tizimlar - ko'p protsessorlar (birgalikda umumiy xotiraga ega bo'lgan ko'p protsessorli tizimlar) va multikompyuterlar (alohida xotiraga ega tizimlar). Parallel hisoblashda ishlatiladigan umumiy ma'lumotlar sinxronlashni talab qiladi. Ma'lumotlarni sinxronlashtirish vazifasi eng muhim muammolardan biri bo'lib, uni ko'p protsessorli va ko'p yadroli va shunga mos ravishda kerakli dasturiy ta'minotni ishlab chiqishda hal qilish muhandislar va dasturchilar uchun ustuvor vazifadir. Ma'lumotlarni almashish xotirani jismoniy ajratish orqali amalga oshirilishi mumkin. Ushbu yondashuv bir xil bo'lmagan xotiraga kirish (NUMA) deb nomlanadi.
Ushbu tizimlarga quyidagilar kiradi:
• Ma'lumotlarni taqdim qilish uchun faqat individual protsessor keshlari ishlatiladigan tizimlar (faqat xotira arxitekturasi).
• Turli protsessorlar uchun mahalliy keshlarning izchilligini ta'minlaydigan tizimlar (keshga mos NUMA).
• Kesh muvofiqligini apparat ta'minotisiz individual protsessor xotirasiga umumiy kirishni ta'minlaydigan tizimlar (keshdan tashqari izchil NUMA).
Ko'p protsessorli tizimlarni yaratish muammosini soddalashtirishga taqsimlangan umumiy xotiradan foydalanish orqali erishiladi, ammo bu usul parallel dasturlashning murakkabligini sezilarli darajada ko'payishiga olib keladi.