|
1.2 Umumiy xotira
Ushbu bo'limda biz apparat yoki dasturiy ta'minotni loyihalashtirishning uchta asosiy masalalariga e'tibor qaratamizasoslangan taqsimlangan umumiy xotira tizimi. Ular ma'lumotlar izchilligi, xotira bilan bog'liq izchillik va sinxronizatsiya.
Ma'lumotlarning izchilligi.
Kesh xotiralaridan foydalanish bugungi kompyuter tizimlarida shunchalik keng tarqalganki, bunga erishish qiyin ularsiz protsessorlarni tasavvur qiling. Kesh xotiralari, virtual xotiralar bilan birga va protsessor registrlari printsipiga tayanadigan doimiy xotira iyerarxiyalarini hosil qiladi ma'lumotlarning joylashuvi. Ko'pgina dasturlar orasida vaqtinchalik va makonli joylar mavjud ko'rsatmalar va ma'lumotlar. Mekansal lokallik, bo'shliqqa tegishli bo'lgan xotira joylarini nazarda tutadi (manzil bo'yicha) hozirda havola qilingan manzil yaqinida havola qilinishi mumkin. Vaqtinchalik mahalliylik shuni anglatadiki, hozirda havola qilingan manzilga yaqin vaqt ichida murojaat qilinadi kelajak (vaqtni hisobga olgan holda). Xotira iyerarxiyalari, ehtimol havola qilingan narsalarni saqlashga mo'ljallangan
eng tezkor qurilmalarda. Bu kirish vaqtini samarali qisqartirishga olib keladi.
Keshning muvofiqligi.
Asosiy xotira va qaytarib yozish keshlari o'rtasida mavjud bo'lgan nomuvofiqlik mavjud emas uniprotsessor tizimlarida har qanday muammolarni keltirib chiqaradi. Ammo buni ta'minlash uchun texnikalar zarur izchil ma'lumotlar ko'p protsessorli tizimdagi barcha protsessorlar uchun mavjud. Keshning izchilligi
apparat texnikasi yoki dasturiy ta'minot texnikasi bilan ta'minlanishi mumkin. Biz birinchi bo'lamiz apparat echimlarini joriy etish.
Snoopy protokollari.
Ushbu protokollar kichik o'lchamli ko'p protsessorli tizimlar uchun amal qiladi protsessorlar umumiy avtobus orqali xotiraga ulanib, umumiy xotirani yaratadilar barcha protsessorlar uchun bir xil darajada mavjud (shuningdek, simmetrik multiprotsessor tizimlari deb ham ataladi SMP, Uniform Memory Access tizimlari, UMA). Umumiy xotiradan tashqari, har biri protsessor mahalliy kesh xotirasini (yoki ko'p darajali keshlarni) o'z ichiga oladi. Barcha protsessorlar va ularning kesh xotiralari (yoki boshqaruvchi apparati) umumiy avtobusga ulangan
kesh xotiralari izchil ma'lumotlarni saqlab qolish uchun avtobusda yashiringan bo'lishi mumkin. Har bir kesh liniyasi holat bilan bog'langan va kesh boshqaruvchisi o'zgarishlarni kuzatib borish uchun holatlarni o'zgartiradi mahalliy yoki masofadan qilingan kesh liniyalari. O'qishdagi zarba kesh ma'lumotlari ekanligini anglatadi
asosiy xotiradagi va boshqa protsessorlarda mavjud bo'lishi mumkin bo'lgan nusxalarga mos keladi keshlar. O'qish missi ma'lumotlar uchun so'rovga olib keladi. Ushbu so'rovni ikkalasi ham qondirishi mumkin asosiy xotira (agar boshqa keshda ma'lumotlarning nusxasi bo'lmasa) yoki boshqa kesh tomonidan ma'lumotlarning (ehtimol yangi) nusxasiga ega. Dastlab, faqat bitta keshning nusxasi bo'lganda,
kesh liniyasi Exclusive holatiga o'rnatildi. Ammo, boshqa keshlar o'qilgan nusxasini talab qilganda kesh satrining holati (barcha protsessorlarda) Shared-ga o'rnatiladi. Protsessor (mahalliy) kesh qatoriga yozishga harakat qilganda nima bo'lishini ko'rib chiqing. A hit, agar mahalliy kesh satrining holati Exclusive (yoki O'zgartirilgan) bo'lsa, yozish davom etishi mumkin hech qanday kechiktirmasdan va holat O'zgartirilganga o'zgartirildi. Buning sababi, eksklyuziv yoki Ma'lumotlar bilan o'zgartirilgan holat boshqa keshlarda ma'lumotlarning nusxalari mavjud emasligini kafolatlaydi. Agar mahalliy davlat Shared (bu ma'lumotlar elementining boshqasida nusxalari mavjudligini anglatadi) protsessorlar) keyin bekor qilish signalini umumiy avtobusda tarqatish kerak, shunda hammasi boshqa keshlar o'zlarining kesh satrlarini yaroqsiz holatga o'rnatadilar. Yaroqsiz deb topilgandan so'ng yozish holatini O'zgartirilgan holatiga o'zgartirib, mahalliy keshda to'ldirilishi mumkin. Yozish-o'tkazib yuborish so'rovi umumiy avtobusga joylashtiriladi. Agar boshqa keshda uning nusxasi bo'lmasa, ma'lumotlar xotiradan keladi, yozishni protsessor va kesh to'ldirishi mumkin satr Modified ga o'rnatildi. Agar boshqa keshlarda so'ralgan ma'lumotlar birgalikda holatga ega bo'lsa, ularning nusxalari bekor qilingan, yozuv bitta O'zgartirilgan nusxa bilan to'ldirilishi mumkin. Agar boshqacha bo'lsa protsessor O'zgartirilgan nusxasiga ega, ma'lumotlar asosiy xotiraga vaprotsessor uning nusxasini bekor qiladi. Endi yozishni yakunlash mumkin, bu esa O'zgartirilganga olib keladi so'ragan protsessorda satr. Bunday snoopy protokollari ba'zan MESI deb nomlanadi, kesh satrlari bilan bog'liq bo'lgan davlatlarning nomlari uchun: Modified, Exclusive, Shared yoki yaroqsiz. MESI protokolining ko'plab o'zgarishlari haqida xabar berilgan. Umuman kesh muvofiqligi protokolining ishlashi almashish miqdoriga bog'liq (ya'ni, umumiy kesh bloklari soni), nusxalari soni, yozuvchilar soni va donadorligi almashish. Yozuvdagi umumiy nusxalarni bekor qilish o'rniga, yangilangan holda taqdim etish mumkin nusxalari. Kesh satrining yo'qligini aniqlash uchun tegishli uskunalar yordamida mumkin yangilanish xabarlarini yo'q qilib, boshqa protsessorlar tomonidan uzoqroq foydalaniladi. Asosiy savdo-sotiq yangilash va bekor qilish texnikasi o'rtasida kelib chiqadigan avtobus trafik miqdori yotadi kesh bilan solishtirganda ma'lumotlarni o'z ichiga olgan yangilanish xabarlari, undan keyin o'tkazib yuborilganlar yaroqsizligi haqidagi xabarlar. Yangilash protokollari bitta dasturga mos keladi yozuvchi va bir nechta o'quvchilar, bekor qilish protokollari esa ko'p bo'lsa afzaldi yozuvchilar mavjud.
Do'stlaringiz bilan baham: | 
