Azərbaycan respublikasi təHSİl naziRLİYİ azərbaycan döVLƏt pedaqoji universiteti
Yüklə 5,01 Kb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- KOMPYUTER TƏLİM TEXNOLOGİYALARI
- Hyper Threading (HT) texnologiyası.
KOMPYUTER TƏLİM TEXNOLOGİYALARI 95 Məqalədə paralel proseslərin aparat (prosessor), əməliyyat sistemi və proqram səviyyələrində həyata keçirilməsi araşdırılır; paralel proseslərin proqramlaşdırılmasında hesablama sisteminin aparat və proqram resurslarından istifadə texnologiyası öyrənilir. Paralel hesablama texnologiyaları əsasən üç aspektdə (miqyasda) baxıla bilər. Bunlardan birincisi - aparat dəstəyi (mikroprosessor və platforma) səviyyəsində, ikincisi - əməliyyat sistemi və üçüncüsü - tətbiqi proqram səviyyələrində paralel proseslərdir. Baxılan mövzuda paralel hesablama proseslərinin təşkili proqramlaşdırma baxımından tətqiq edilir. Lakin buna baxmayaraq paralel hesablamanın təşkili - sistemin mikroprosessorunun paralel hesablamanı dəstəkləməsi və bunu əməliyyat sisteminin nə dərəcədə reallaşdırmasından asılıdır. Buna görə də öncə paralel hesablama texnologiyaları ilə tanış olaq. Hyper Threading (HT) texnologiyası. Hyper Threading texnologiyasının mahiyyəti bir prosessorun iki nüvəyə malik olmasından və bu nüvələrin eyni icra konveyerini, kəş yaddaşını (və digər qurğuları) bölüşmələrindən ibarətdir. Hyper Threading texnologiyasını dəstəkləyən mikroprosessor əməliyyat sistemi tərəfindən iki fiziki prosessor kimi “görünür”. Ümumiyyətlə, tətbiqi proqramların icrası zamanı prosessor resurslarının eyni anda yalnız bir hissəsi istifadə olunur. Belə halda istifadə olunmayan resursları da işlə təmin etmək olar, məsələn daha bir proqramın paralel yerinə yetirilməsi, və ya eyni proqramın başqa axınını (Thread) icra etməklə (şəkil 1). Burada, çoxprosessorluluqla coxaxınlılığı qarışdırmamaq lazımdır. Bu məqsədlə bir məqama diqqətinizi çəkməyi vacib sayırıq. Prosessorun nüvəsinin obyekti prosesdir [1]. Hər bir icra olunan proqram- nüvə üçün bir prosesdir. Proses inert bir anlayışdır. Proqramın, yəni prosesin nəsə etməsi üçün o, bir və ya bir neçə axın (tread) kodlarını yerinə yetirməlidir [1]. Bir prosessorlu sistemlərdə bir neçə axının eyni zamanda icra olunması prosessor vaxtının kvantlanması hesabına əldə olunur. Yəni prosessor ayrılmış zaman kvantında bir axını, digər zaman kvantında isə digər axını və s. icra edir. Bu halda təbii ki, bir axının icrası zamanı digər axının icrası dayandırılır. Axınların kiçik zaman kvantında sürətlə əvəzlənməsi prosessorun eyni anda bir neçə iş görməsi görüntüsü yaradır. Amma əslində, izah olunduğu kimi söhbət eyni nüvə və eyni axından getdiyindən, eyni vaxtda icra olunan axın sayı artdıqca baxılan axına nəzərən prosessorun məhsuldarlığı (sürəti) təbii ki, aşağı düşəcək. Hyper Threading prosessorun sərbəst resurslarından istifadə etməklə fiziki olaraq eyni anda iki axın icra etməyi nəzərdə tutur ki, bu da prosessorun ümumi məhsuldarlığını artırır. Burada, əslində əmrləri birbaşa icra edən blokların sayının artırılmasından deyil, onların yüklənməsinin optimallaşdırılmasından söhbət gedir. Intel-in məlumatlarına əsaslanaraq qeyd etmək lazımdır ki, Hyper Threading texnologiyasının tətbiqi prosessorun məhsuldarlığını 30%-dək artırmağa imkan verir. Təbii ki, bu artım konkret proqramın Hyper Threading texnologiyası üçün nə dərəcədə optimallaşdırılmasından asılıdır. Nüvə 1 Nüvə 2 Kəş - y a d d a ş Prosessorun nüvəsi Prosessor Periferiya Çipset Operativ yaddaş Nüvə 1 Nüvə 2 Kəş - y a d d a ş Prosessorun nüvəsi Prosessor Periferiya Çipset Operativ yaddaş Şəkil 1. Hyper-Threading texnologiyası. KOMPYUTER TƏLİM TEXNOLOGİYALARI 96 Digər bir məqamı da nəzərinizə çatdırmaq istərdik. HT texnologiyasının işləməsi üçün hesablama sistemində bu texnologiyanı dəstəkləyən Pentium prosessorunun olması, çipsetin, BIOS-un və əməliyyat sisteminin bu texnologiyanı dəstəkləməsi zəruridir. Hazırda Windows ailəsindən Windows XP bu texnologiyanı tam dəstəkləyən yeganə əməliyyat sistemidir. Deməli, Hyper Threading texnologiyasının effektivliyi təkcə prosessorun bu texnologiyanı dəstəkləməsindən asılı deyil. Hyper Threading texnologiyasının tətbiqinin prosessorun məhsuldarlığını artırması üçün proqramın optimallaşdırılması və əməliyyat sisteminin də bu texnologiyanı dəstəkləməsi zəruridir. İki və çoxnüvəli mikroprosessorlar. Proqramçı baxımından, bu, sadəcə bir korpusda iki (və daha çox) prosessorun ümumi giriş- çıxış şinini bölüşməklə eyni zamanda (paralel) işləməsidir. Ümumiyyətlə, ilk baxışda ikinüvəlilik (çoxnüvəlilik) bir korpusda iki (və ya bir neçə) prosessorun bu və ya digər formada birgə işləməsi kimi görünür. Proqram təminatı baxımından əməliyyat sistemi bir ikinüvəli prosessoru bir prosessor əvəzinə iki ayrı prosessor kimi görür. Əslində məsələnin mahiyyəti bir qədər fərqlidir. Bunu anlamaq üçün prosessor və prosessor nüvəsi kimi iki fərqli anlayışlarla tanış olmalıyıq. Əvvəla, ikinüvəli prosessor eyni anda iki təlimat axınını paralel olaraq icraetmə imkanına malikdir. Adi prosessorlarda “eyni anda” yerinə yetirilən əmrlər isə sadəcə görüntüdür - əslində əmrlər ardıcıl olaraq icra olunur. İkinüvəli prosessor Intel Hyper-Threading (HT) texnologiyasını bizə xatırladır. HT texnologiyasında iki virtual prosessor indi iki fiziki prosessorla əvəz edilmişdir (şəkil 2). Birincidə (HT texnologiyasında) virtual prosessorlar fiziki prosessorun bütün resurslarını - kəş, konveyer və icraedici qurğularını öz aralarında bölüşdürürdülər. Belə olanda axınlardan biri resursları məşğul etdiyi halda digəri gözləmək məcburiyyətində qalırdı. Yəni bu “iki prosessorun” bütün resursları ümumidir. Mahiyyət etibarilə Hyper-Threading tamamilə hər hansı bir çoxməsələli (çoxtapşırıqlı) əməliyyat sistemi (ƏS) kimi işləyir. Bu o deməkdir ki, ƏS işləyən hər bir prosesə bir “virtual” maşın ayırır və sonra həmin proseslərin fiziki avadanlıqdan istifadə zamanlarını planlamaqla məşğul olur. Hyper-Threading texnologiyasının bundan fərqi bu məsələnin sadəcə daha aşağı - aparat səviyyəsində həyata keçirilməsindədir. Əgər Hyper-Threading texnologiyasında məhsuldarlığın real olaraq 10-20% (NetBurst arxitekturasında olan Pentium 4 prosessorları üçün) artımı əldə olunursa, gerçək ikinüvəli prosessorda artım 80-100% təşkil edə bilər. İkinüvəli prosessor miniatür ölçüdə SMP-sistemdir. SMP (Simmetrical MultiProcessing- simmetrik çoxprosessorluluq) termini sistem resurslarını bərabər bölüşən (xüsusən də operativ yaddaşı) N sayda prosessora malik hesablama sistemini ifadə edir. Konseptual baxımdan ikinüvəli prosessor iki prosessorlu sistemdən heç nə ilə fərqlənmir. İkinüvəlilik (və çoxnüvəlilik) Hyper-Threading texnologiyası ilə birlikdə isə mikroprosessorların məhsuldarlığının artırılması yolunda daha bir addımı təşkil edir. Belə prosessor eyni anda dörd axın icra etməyə qadirdir. Praktik baxımdan, ikinüvəli prosessor istifadəçiyə sistemdə gerçəkdən eyni anda iki proqramı işlətməyə imkan verir- məsələn, antivirus proqramı ilə faylların yoxlanması və oyun proqramını və ya hər hansı bir multimedia sistemini eyni zamanda işlətmək kimi. Əməliyyat sistemi və paralel hesablamaların proqramlaşdırılması. Qeyd olunan aparat vasitələrinin paralel hesablama resurslarını reallaşdırmaq üçün əməliyyat sisteminin müvafiq imkanları mühüm əhəmiyyət kəsb edir. Məsələn, DOS-da paralel İcra konveyeri Kəş - y a d d a ş Prosessorun nüvəsi Prosessor 1 Kəş - y a d d a ş Prosessorun nüvəsi Prosessor 2 İcra konveyeri Periferiya Çipset Operativ yaddaş Şəkil 2. İkinüvəli prosessor. Yüklə 5,01 Kb. Dostları ilə paylaş:
|