процесор завершує виконання чергового завдання, він передає керування планувальникові завдань, що вибирає із загальної для всіх процесорів системної черги завдання, що буде виконуватися на даному процесорі наступної. Всі ресурси виділяються для кожного виконуваного завдання в міру виникнення в них потреб і ніяк не закріплюються за процесором. При такому підході всі процесори працюють із одним й тим же навантаженням, що вирівнює динамічно. У рішенні одного завдання можуть брати участь відразу кілька процесорів, якщо вона допускає таке розпаралелювання, наприклад шляхом подання у вигляді декількох потоків.
У випадку відмови одного із процесорів симетричні системи, як правило, порівняно просто реконфігуруються, що є їхньою більшою перевагою погано реконфігуруються - асиметричними системами.
Симетрична й асиметрична організація обчислювального процесу в мультипроцесорній системі не зв'язана прямо із симетричною або асиметричною архітектурою, вона визначається типом ОС. Так, у симетричних архітектурах обчислювальний процес може бути організований як симетричним образом, так і асиметричним. Однак асиметрична архітектура неодмінно спричиняє й асиметричний спосіб організації обчислень.
2.2. Мікропроцесори.
Невід'ємним компонентом будь-якої ЕОМ є ЦП. У сучасних ПК функції ЦП виконують мікропроцесори. Найчастіше це велика інтегральна схема, що представляє собою кремнієвий кристал у пластмасовому, керамічному чи металокерамічному корпусі, на якому розташовані висновки для прийому і видачі електричних сигналів. Ступінь інтеграції інтегральної схеми визначається розміром кристала і кількістю розміщених у ньому транзисторів.
Основні функції мікропроцесора - виконання обчислень, пересилання даних між внутрішніми регістрами, керування ходом обчислювального процесу. Мікропроцесор безпосередньо взаємодіє з ОП і контролерами системної плати. Головними носіями інформації усередині процесора служать регістри.
До складу мікропроцесора входять АЛП, пристрій керування, внутрішні регістри. Пристрій керування виробляє керуючі сигнали для виконання команд, АЛП - арифметичні і логічні операції над даними. Воно може складатися з декількох блоків, наприклад блоку обробки цілих чисел і блоку обробки чисел із плаваючою комою.
У сучасних мікропроцесорах в основу роботи кожного блоку покладений принцип конвеєра, що заключається у наступному. Реалізація кожної машинної команди розбивається на окремі етапи (як правило, це вибірка команди з пам'яті, декодування, виконання і запис результату). Виконання наступної команди програми може бути почате до завершення попередньої (наприклад, поки перша команда виконується, друга може декодуватися, третя - вибиратися і т.д.). Таким чином, одночасно мікропроцесор виконує наступні одну за одною команди програми, і час на виконання кожної команди зменшується в кілька разів. Якщо в мікропроцесорі мається кілька блоків обробки, в основу роботи яких покладений принцип конвеєра, то його архітектуру називають суперскалярною.
Головна характеристика мікропроцесора - його швидкодія, що у значній мірі залежить від тактової частоти мікропроцесора. Важливою є також архітектура мікропроцесора, що визначає, які дані він може обробляти, які машинні інструкції входять у набір виконуваних їм команд, як відбувається обробка даних, який обсяг внутрішньої пам'яті мікропроцесора.
У складі пристроїв мікропроцесора може бути присутня зверх-оперативна, чи кеш-пам'ять, що забезпечує більш швидку передачу інформації в мікропроцесор, чим з ОП. У сучасних мікропроцесорів може бути кеш-пам'ять першого рівня, що звичайно убудована в той же кристал і працює на однаковій з мікропроцесором частоті. Для деяких мікропроцесорів передбачена ще кеш-пам'ять другого рівня. Існують два способи організації такої пам'яті: загальна, коли команди і дані зберігаються разом, і розділена, коли вони зберігаються в різних місцях.
Більшість задач, розв'язуваних на ПК, не вимагає складних математичних обчислень. Це відноситься до роботи з текстовими даними, базами даних, мережними OC. В інших випадках - при рішенні складних математичних і фізичних задач, задач моделювання, при роботі з тривимірною графікою, електронними таблицями, виробничими пакетами - важливим параметром є швидкість наповнення операцій з плаваючою комою, на які універсальні процесори витрачають досить багато часу. Для таких задач у деяких комп'ютерах передбачене використання спеціального пристрою, називаного математичним співпроцесором.
Математичний співпроцесор - спеціалізована інтегральна мікросхема, що працює у взаємодії з ЦП і призначена для виконання математичних операцій з коми, що плаває.
3. Системні компоненти ПК
На протязі останніх сорока років спостерігається експоненційне зростання потужностей інформаційних технологій. Основні показники інформаційних комп'ютерних і комунікаційних технологій збільшуються в геометричній прогресії. Так само за останні роки зростають показники потужності і швидкодії комп'ютерних пристроїв при незмінній ціні. Першим експоненціальне зростання комп'ютерної індустрії виявив у 1965 році один із фундаторів компанії Intel Гордон Мур. Малюючи для чергового виступу графік росту продуктивності мікросхем, він зауважив надзвичайну закономірність: у кожному новому кристалі розміщалося приблизно вдвічі більше транзисторів, ніж у попередньому, а з'являлися нові мікросхеми через рівні проміжки часу - через півтора-два роки після попередньої.
Закон Мура стверджує, що кожні півтора – два роки потужність інформаційних технологій зростає в два рази, в той час як ціна залишається незмінною.
Закон Мура є лише математичним виразом загальних процесів інформаційної епохи. Більшість спеціалістів вважає, що не можна назвати якусь одну причину цього процесу. Скоріше це саморегулюючий або в значній мірі регульований економічний цикл, вектор взаємодії реклами, людських очікувань, технологічних досягнень і, звичайно, величезних інвестицій в інформаційні технології.
Архітектура ЕОМ зв'язана з набором якостей машини, що впливають на її взаємодію з користувачем. Архітектура ЕОМ визначається сукупністю її властивостей і характеристик, що повинний знати програміст для ефективного використання ЕОМ при рішенні своїх задач (система команд ЕОМ, способи адресації інформації, розподіл пам'яті і т.д.).
Будь-яка ЕОМ (у тому числі і ПК) для виконання своїх функцій повинна мати мінімальний набір функціональних блоків:*
блок для виконання арифметичних і логічних операцій(арифметично-логічний пристрій - АЛП); *
блок для