Xotiraning ierarxik strukturasi

Ketma-ket hisoblash prinsipi

• 
  Ketma-ket ishlov berishda bitta protsessor bir vaqtning o'zida bitta vazifani bajaradi, boshqa vazifalar esa navbatni kutadi.
  
• 
  Foydalanuvchi tomonidan chaqiriladigan buyruqlar FIFO (First In First Out) usuli asosida bajariladi.
  
• 
  An'anaga ko’ra dasturiy ta'minot ketma-ket hisoblash uchun, ya'ni bitta markaziy protsessor (CPU) bilan bitta kompyuterda ishlash uchun mo'ljallangan.
  

Parallel hisoblash prinsipi

• 
  Bir vaqtning o'zida bir nechta protsessorlardan foydalangan holda hisoblash masalasini hal qilish uchun bir nechta hisoblash resurslaridan foydalanish.
  
• 
  Vazifalar bir vaqtning o'zida yechilishi mumkin bo'lgan alohida qismlarga bo'linadi.
  
• 
  Yuqori mahsuldorlik va samaradorlikni oshirishga erishish uchun foydalaniladi.
  
• 
  Windows 7, 8, 10 operatsion tizimlari parallel hisoblashni amalga oshiradigan tizimlarga misollardir.
  

Flinn turlanishi (klassifikatsiyasi)

• 
  Dastlabki va eng mashhur hisoblash tizimlari arxitekturalarini turlanishi (klassifikatsiyasi) M. Flinn (M. Flynn) tomonidan 1966 yilda taklif qilingan.
  
• 
  Flinn turlanishi (klassifikatsiyasi) jarayoni oqim tushunchasiga asoslangan bo’lib, u protsessor tomonidan qayta ishlangan elementlar, buyruqlar yoki ma’lumotlar ketma-ketligi deb tushuniladi.
  
• 
  Flinn turlanishi ikkita asosiy tushunchadan foydalanadi: buyruq oqimlari va ma’lumotlar oqimlari.
  
• 
  Buyruq oqimlari va ma’lumotlar oqimlari soniga qarab, Flinn to’rt xil arxitektura turlarini ajratib turadi: SISD, MISD, SIMD, MIMD.
  

• 
  SISD – bitta buyruq oqimi va bitta ma’lumot oqimi;
  
• 
  Bu sinf klassik ketma-ket mashinalarni (Fon Neyman turidagi kompyuterlarni) o’z ichiga oladi;
  
• 
  Bu boshqaruv bloki, protsessor va xotira blokini o'z ichiga olgan yagona kompyuterning tashkil etilishini anglatadi.
  
• 
  Bunday mashinalarda faqat bitta buyruqlar oqimi mavjud bo’ladi, barcha buyruqlar ketma-ketlikda qayta ishlanadi va har bir buyruq bitta ma’lumot oqimi bilan bitta operatsiyani ishga tushuradi.
  
• 
  Bunday holda Parallel ishlov berish uchun ko’p funksional birliklar yoki konveyerlarni (pipeline) qayta ishlash orqali erishish mumkin.
  

• 
  SIMD – bitta buyruq oqimi va bir nechta ma’lumotlar oqimi;
  
• 
  Ushbu turdagi arxitekturada, avvalgi sinfdan farqli o’laroq, vektor ko’rsatmalarini o’z ichiga olgan ko’rsatmalar oqimi saqlanadi;
  
• 
  Bu sizga bir vaqtning o’zida bir nechta ma’lumotlar bo’yicha bitta arifmetik operatsiyani bajarish imkonini beradi - vektor elementlari; 
  
• 
  Vektorli operatsiyalarni bajarish usuli belgilanmagan, shuning uchun vektor elementlarini qayta ishlash ILLIAC IV da bo’lgani kabi protsessor matritsasida yoki konveyerlar yordamida bajarilishi mumkin;
  
• 
  U umumiy boshqaruv bloki nazorati ostida ko’plab ishlov berish bloklarini o'z ichiga olgan boshqaruvni anglatadi;
  
• 
  Barcha protsessorlar boshqaruv blokidan bir xil ko’rsatmalarni olishadi, ammo turli xil ma’lumotlar elementlarida ishlaydi.
  

• 
  MISD – bir nechta buyruqlar oqimi va bitta ma’lumotlar oqimi;
  
• 
  MISD tuzilishi faqat nazariy jihatdan qiziqish uyg’otadi, chunki undan foydalanadigan biron bir tizim qurilmagan;
  
• 
  MISDda bir nechta protsessor birliklari bitta ma’lumot oqimi bilan ishlaydi. Har bir ishlov berish bloki alohida buyruq oqimi orqali mustaqil ravishda ma’lumotlar bilan ishlaydi.
  

• 
  MIMD – bir nechta buyruqlar va bir nechta ma’lumotlar oqimi;
  
• 
  Ushbu kompleksga birlashtirilgan parallel kompyuterdagi barcha protsessorlar turli xil ko’rsatmalarni bajarishi va bir vaqtning o’zida turli xil ma’lumotlarda ishlashi mumkin;
  
• 
  MIMD-da har bir protsessorda alohida dastur mavjud va har bir dasturdan ko’rsatmalar oqimi hosil bo’ladi;
  

• 
  SPMD (Single Program Multiple Data) - bitta dastur oqimi va bir nechta ma'lumotlar oqimi bo'lgan tizimlar.
  
• 
  Ushbu sinf tizimlarining barcha protsessorlarida faqat bitta dastur bajariladi va har bir protsessorda u turli xil ma'lumotlar bloklarini qayta ishlaydi.
  
• 
  Bu Flinn tasnifidagi MIMD hisoblash tizimlari turiga kiradi.
  
• 
  Ushbu turdagi vazifalar natijalarni tezroq olish uchun turli xil kirish ma'lumotlariga ega bo'lgan bir nechta protsessorlarga bo'linadi va bir vaqtning o'zida ishlaydi.
  
• 
  SPMD eng keng tarqalgan parallel dasturlash usuli hisoblanadi.
  

• 
  MPMD (Multiple Programs, Multiple Data) - bir nechta dastur oqimi va bir nechta ma'lumotlar oqimi bo'lgan tizimlar.
  
• 
  Ushbu sinf tizimlarining turli xil tugunlarida turli xil dasturlar ishlaydi, ular bir xil ma'lumotlar massivini har xil usulda qayta ishlaydi, aksariyat hollarda ular bir-biridan mustaqil ishlaydi, lekin vaqti-vaqti bilan keyingi bosqichga o'tish uchun ma'lumotlar almashinadi.
  
• 
  Bir nechta mustaqil protsessorlar bir vaqtning o'zida kamida 2 ta mustaqil dasturni boshqaradilar.
  
• 
  Odatda, bunday tizimlar bitta dasturni boshqaradigan va ikkinchi dasturni ishga tushirish uchun boshqa barcha tugunlarga ma'lumotlarni uzatadigan "xost" ("xost / tugun modeli") yoki "menejer" ("menejer / ishchi" strategiyasi) kabi bitta tugunga ega.