Ўзбекистон республикаси алоқА, ахборотлаштириш ва телекоммуникация технологиялари давлат қЎмитаси

 
2. Бир ва кўп ядролик процессорларда параллелаштириш 
амалларининг ташкил этиш принциплари 
 
Бир неча амалларни бир вақтда бажариш ғоясидан иборат бўлган 
маълумотларни параллел хисоблаш икки хил кўриниши мавжуд [13].
Булар: Параллел ва конвейер. 
Агар бирор қурилма битта амални вақт бирлигида бажарса, у ҳолда 
мингта амални минг вақт бирлигида бажаради. Агар худди шундай бир 
вақтда ишлай оладиган ва бир–бирига мустақил бешта қурилма мавжуд деб 
қаралса, у ҳолда улар юқоридаги мингта амални мингта вақт бирлигида 
эмас, балки икки юзта вақт бирлигида бажаради. Худди шундай N та 
қурилмадан иборат тизим 1000 та амални 1000/N вақт бирлигида бажарида. 
Унга ўхшаш ҳолатларни ҳаѐтдан ҳам келтириш мумкин.

---

42 
14-расм. Конвейерли қайта ишлаш архитектураси 
Конвейерли қайта ишлаш [14]. 
Қўзғалувчан вергулли шаклда 
тасвирланган хақиқий иккита сонни қўшиш учун нима қилиш керак? Бунда 
бир қатор майда амаллар бажарилади. Булар: тартибини солиштириш, 
тартибини тенглаш, нормаллаш ва бошқа амаллар. Дастлабки 
компьютерларнинг процессорлари юқорида келтирилган барча ―микро 
амалларни‖ ҳар бир аргументлар жуфтлиги учун натижани хосил қилгунча 
кетма-кет бажарган ва бундан кейин қўшилувчиларнинг кейинги 
жуфтлигини қайта ишлашга ўтган. Конвейерли қайта ишлаш ғоясида 
умумий амал бир неча босқичларга ажратилади. Ҳар бир босқич 
бажарилгандан кейин унинг натижаси кейинги босқичга берилади ва шу 
билан бирга кирувчи маълумотларнинг янги қисми қабул қилинади. Бунда 
олдин бажарилган амалларни натижаларини қўллаш орқали қайта ишлаш 
тезлиги оширилади. Фараз қилайлик, амал бешта микро амалдан иборат 
бўлиши ва уларни ҳар бири битта вақт бирлигида бажаради. Агар ажралмас 
ягона кетма-кет курилма мавжуд бўлса, у 100 та аргументлар жуфтлигини 
500 вақт бирлигида бажаради. Агар ҳар бир микро амал конвейрли 
қурилманинг алоҳида босқичида бажарилса, у холда бундай қурилманинг 
ҳар бир қайта ишлаш босқичининг бешинчи вақт бирлигида биринчи 5та 
аргументлари аниқланади. Биринчи натижа вақтнинг 5-бирлигидан кейин 
олинади. 100 та жуфтликдан иборат тўплам эса 5+99=104 вақт бирлигидан 

---

43 
кейин олинади. Яъни параллел қурилмага нисбатан 5 марта тез 
бажарилади. Бир қарашда конвейерли қайта ишлашни параллел 
қурилмаларини ўрнига зарур миқдордаги конвейр қурилмаларини қўллаш 
мумкиндек кўринади. Бироқ бунда хосил бўлган система нархи ва 
мураккаблиги ошади. Унумдорлик эса ўзгармай қолади. Параллел дастур 
тузиш учун, дастурдаги бир вақтда ва бир-биридан мустақил 
процессорларда бажариладиган амаллар гуруҳини ажратиб олиш керак. 
Бунинг имконияти мавжудлиги дастурда информатцион боғлиқликлар 
мавжудлиги ѐки йўқлиги билан аниқланади. Агар дастурнинг бирор амали 
натижаси иккинчи амал аргументи сифатида қўлланилса амаллар 
информацион боғлиқ деб аталади. Агар В амали А амалига информацион 
боғлиқ бўлса, у ҳолда В амали фақт А амали тугагандан кейин бажарилади. 
Агар А ва В амаллари информацион боғлиқмас бўлса, у холда алгоритмда 
уларни бажариш кетам-кетлигига чекланиш қўйилмайди, хусусан улар бир 
вақтда бажарилиши мумкун. Шундай қилиб, дастурни информацион 
боғлиқ амалларни аниқлашдан ва уларни хисоблаш қурилмаларига 
тақсимлашдан, синхронлашдан ва зарур коммуникацияни ўрнатишдан 
иборат бўлади.