AYNUR TEMEL RAM PARALEL HESAPLAMALAR İŞLETİM SİSTEMLERİ

... konulu sunumlar: "AYNUR TEMEL RAM PARALEL HESAPLAMALAR İŞLETİM SİSTEMLERİ"— Sunum transkripti:

1 AYNUR TEMEL 1030710473 RAM PARALEL HESAPLAMALAR İŞLETİM SİSTEMLERİ
İŞLETİM MİMARİLERİ WORD ADRES MEKTUP BİRLEŞTİRME

2 RAM nedir ? RAM; işletim sisteminin, çalışan uygulama programlarının veya kullanılan verinin işlemci tarafından hızlı bir biçimde erişebildiği yerdir.

3 RAM, bilgisayarlardaki CD-ROM, disket sürücü veya sabit disk gibi depolama birimlerinden daha hızlıdır. Bilgisayar, çalıştığı sürece RAM faaliyetini devam ettirir; bilgisayar kapandığı zaman ise RAM'de o an depolanmış olan veriler silinir.

4 RAM'e 'Random Access' yani 'rastgele erişimli denir
RAM'e 'Random Access' yani 'rastgele erişimli denir. Veriler, sistem tarafından belleklere sık ve belirli bir düzen dahilinde gönderilmez ya da alınmazlar. Verilerin RAM'de saklanması daha önce de belirtildiği gibi sistem çalışır durumda kaldığı sürece mümkündür. Yani sabit disklerde olduğu gibi var olan bilgilere sistem kapandıktan sonra tekrar ulaşılamaz.

5 PARALEL HESAPLAMALAR Paralel hesaplama, aynı görevin (parçalara bölünmüş ve uyarlanmış), sonuçları daha hızlı elde etmek için çoklu işlemcilerde eş zamanlı olarak işletilmesidir. Bu fikir, problemlerin çözümünün ufak görev parçalarına bölünmesi ve bunların eş zamanlı olarak koordine edilmesine dayanır.

6 Paralel hesaplama ile performans artar, büyük sorunlar daha az sürede çözülür ve bilimdeki gelişmeler paralel hesaplamaya gereksinim duyar.

7 Paralel Hesaplama Sistemleri
Paralel işlemci terimi bazen paralel işlemeye elverişli birden fazla işlemci içeren bir bilgisayarı tanımlamak için kullanılır. Binlerce işlemci içeren sistemler güçlü paralel (massively parallel) sistemler olarak bilinir. Çok çekirdekli işlemciler de paralel hesaplama sistemleri için uygundur.

8 Kullanılan işlemcilerin büyüklüğüne göre sistemler büyük taneli (large grain) ve küçük taneli (small grain) olarak ikiye ayrılır. PC tabanlı sistemler küçük taneli sistemlere örnek olarak verilebilir.

9 Ekstra işlemciler eklendikçe, bazı iş yükleri, boruhattı (pipeline) paralellik kullanarak belli bir noktaya kadar fayda sağlar. Bu sistem, bir fabrika montaj hattı yaklaşımı kullanarak işleri parçalar. Eğer iş n aşamaya bölünebiliyorsa ve bir ayrık değişken bir aşamadan diğer birine iletilebiliyorsa, en fazla n adet işlemci kullanılabilir. Bununla birlikte, en yavaş aşama diğer aşamaları da tutacaktır ve n işlemciyi tam performansta kullanmak pek mümkün olmayacaktır.

10 Çok çeşitli paralel bilgisayar (işlemci) yapıları vardır
Çok çeşitli paralel bilgisayar (işlemci) yapıları vardır. Bu çeşitler, işlemciler (işleme elemanı olarak adlandırılır-PE) arasındaki veya işlemci ve hafıza arasındaki bağlantıya göre belirlenir. Flynn, tüm işlemcilerin aynı zamanda aynı talimatları işlemelerine göre (tek talimat/çoklu veri-SIMD) veya her bir işlemcinin farklı talimatları (çoklu talimat/çoklu veri-MIMD) işlemesine göre paralel bilgisayarları sınıflandırır. Paralel işlemci makineleri simetrik (tüm işlemcilerin aynı seviyede olması) ve asimetrik (işlemcilerin bazı görevler için ayrılması ve önceliklerinin olması) çoklu işlemciler olarak ikiye ayrılır.

11 Algoritmalar Bir paralel hesaplamanın, sadece uygun donanımı satın alıp, bağlantılarını yapınca başarılı olacağı asla düşünülmemelidir. Kooperatif problem çözme şu sebepten dolayı zordur: Eğer bir insan bir çukuru bir dakikada kazıyorsa, 60 insanın bir çukuru bir saniyede kazması gerekir.

12 Pratikte lineer hızlanmayı (işlemci sayısıyla orantılı) başarmak çok zordur. Bunun nedeni, doğada birçok algoritma aslında sıralıdır (Amdahl yasası bunu bilimsel olarak açıklamıştır).

13 Pek çok algoritma, paralel donanımın kullanımını daha verimli yapmak için tekrardan tasarlanmalıdır. Tek işlemcili sistemlerde iyi çalışan programlar, paralel sistemlerde aynı performansı vermeyebilir. Aynı programın çoklu kopyaları, birbirlerini etkileyebilirler (aynı anda aynı hafıza adresine yazma/okuma yapma). Bu yüzden paralel sistemlerde dikkatli programlama yapılması gerekir.

14 İŞLETİM SİSTEMLERİ İşletim sistemi, bilgisayarda çalışan, bilgisayar donanım kaynaklarını yöneten ve çeşitli uygulama yazılımları için yaygın servisleri sağlayan bir yazılımlar bütünüdür.

15 İşletim sistemi, uygulama kodları genellikle direkt donanım tarafından yürütülmesine rağmen, girdi-çıktı, bellek atama gibi donanım fonksiyonları için uygulama programları ve bilgisayar donanımı arasında aracılık görevi yapar.

16 İşletim sistemleri sadece bilgisayar, video oyun konsolları, cep telefonları ve web sunucularında değil; arabalarda, beyaz eşyalarda hatta kol saatlerinin içinde bile yüklü olabilir.

17 İşletim sistemleri işlevsellerinin genişliği ile değil, donanımı belli bir amaç doğrultusunda programlayabilme nitelikleriyle değerlendirilmelidir.

18 En yaygın kullanılan işletim sistemlerine örnek olarak; Microsoft Windows, Mac OS X, Linux, Android ve iOS örnek verilebilir.

19 Geçmiş 1940'larda ilk elektronik dijital sistemlerin hiçbir işletim sistemleri yoktu. bu kez elektronik sistemlerin çok ilkel talimatları genellikle mekanik anahtarları satır veya fiş kurullarında jumper telleri ile bir anda sisteme bir bit girmiş olduğunu bugün karşılaştırıldı. Bu, örneğin, delikli kağıt kartları verilerinden bordro çeklerin askeri veya kontrollü baskı için balistik tablolar oluşturulan özel amaçlı sistemler edildi.

20 Programlanabilir genel amaçlı bilgisayarlar icat edildikten sonra, makine dilleri (ikili rakam 0 ve 1 delikli kağıt şerit üzerine dizeleri oluşan) programlama süreci (Stern, 1981) hızlandırdı o tanıtıldı.

21 Türleri Gerçek Zamanlı İşletim Sistemi
Tek Kullanıcılı ve Çok Kullanıcılı İşletim Sistemleri Çoklu Görev ve Tek Görev İşletim Sistemleri Dağıtılmış İşletim Sistemi Gömülü İşletim Sistemleri Amiga İşletim istemi Chromium İşletim Sistemi Linux İşletim Sistemi MS Dos İşletim Sistemi Pardus İşletim Sistemi Windows İşletim Sistemi Mac OS X İşletim Sistemi

22 Bileşenleri Bir işletim sisteminin bileşenleri hep birlikte bir bilgisayarın çalışmasını sağlamak üzere bir düzen içinde çalışırlar. Mali veritabanlarından film editörlerine kadar bütün yazılımlar, ister fare ya da klavye kadar basit olsun ister internet bağlantısı kadar komplex olsun herhangi bir donanımı kullanmak için işletim sistemine ihtiyaç duyar.

23 İŞLEMCİ MİMARİLERİ Mikro işlemciler, mimari (Architecture) sınıfınca gruplandırılırlar. Ortak mimariye sahip işlemciler, aynı komutları tanıdıkları için, aynı yazılımı çalıştırabilirler

24 Bir işlemcinin tanıdığı komutlar seti, o işlemcinin mimarisinin özelliğini belirleyen en büyük kriterdir. Bir başka özellik de register seti (register set) veya register grubu (register file) olarak bilinir

25 Intel ilk x86 çipi olan 8o86'yı 1978 yılında çıkardı
Intel ilk x86 çipi olan 8o86'yı 1978 yılında çıkardı. O zamanlarda x86 modeli 6 kuşak evrim geçirdi. (Pentium II, III altıncı kuşak Pentium Pro'nun varyasyonlarıdır) Diğer şirketler de x86 ile uyumlu işlemciler üretmektedirler. Bunlar AMD, CYRIX (National Semiconductor'a ait), CENTAUR TECHNOLOGY (IDT'nin İştirakıdır) ve RISE TECHNOLOGY. Diğer mimariler ise şöyle sıralanmaktadır: PowerPC, Digital, Compaq, Silicon Graphics'in Mips Rxooo serisi, HP (Hewlett Packard)... vs. bu mimarilerin hiç biri ne kendi aralarında ne de x86 ile uyumlu değillerdir.

26 Mimariler ortaya çıktıkları dönemin hakim dizayn felsefesini yansıtırlar. X86'nın dünyaya geldiği 1970'lerde, veri saklama cihazları ve hafıza bugünün standartlarına göre çok kısıtlıydı. Bu kaynakları tasarruflu bir şekilde kullanabilmek için CISC diye bilinen bir mimari benimsendi.

27 1980'lerin sonuna gelindikçe hafızayı tasarruflu kullanma konusu önemini yitiriyordu. CISC'in kısıtlamaları da mühendislerin ellerini kollarını bağlıyordu. Bu sebepten dolayı CISC'a rakip olarak RISC ortaya çıkmıştır.

28 RISC'in sağladığı özellikler sayesinde fetch (komutu hafızaya taşıma), decode (komutun anlamını çözme) ve komutu çalıştırma işlemleri daha kolay yapılmakta idi. RISC'in kötü bir özelliği ise tüm komutları 32 bit olarak kabul etmesidir. Bu durumda 32 bitten kısa olan komutlar daha uzun gözükmektedir ve daha fazla hafıza gerektirmektedir.

29 RISC komutları sabit bir zaman diliminde işlem görmektedir
RISC komutları sabit bir zaman diliminde işlem görmektedir. Bu da Süperskalar Pipelining özelliğini kullanan işlemciler için önemli bir özelliktir. Pipelining seri üretim yapan bir fabrika tekniği ile çalışır. Basit bir pipelineda 5-6 aşama olabilir

30 Süperpipeline'da ise en az 10 aşama bulunur
Süperpipeline'da ise en az 10 aşama bulunur. Bu sayede birden fazla komut birden fazla aşamada işlem görebilmektedir. RISC bu teknige daha uygundur. Çünkü basitleştirilmiş komutlar pipeline'dan pürüzsüz bir şekilde akarlar ve CISC'ın neden olabildiği tıkanmalara yol açmaz.

31 RISC işlemcilerinin başka avantajları da vardır
RISC işlemcilerinin başka avantajları da vardır. mesela register'ları ve register grupları daha büyüktür. Ama bu biraz RISC'in, CISC işlemcilerinin dizayn edildigi zaman mevcut olmayan teknolojik ilerlemelerden yararlanmasindan kaynaklanmiştir.

32 RISC ve CISC birbirleriyle taban tabana zit degillerdir
RISC ve CISC birbirleriyle taban tabana zit degillerdir. Modern CISC işlemcilerinde RISC ilkelerinden bazilari kullanilir. Mesela Intel ve AMD'nin altınca kuşak işlemcileri, karmaşık komutları süperscalar pipeline'larda çalıştırmadan önce bunları daha basit, RISC'e benzer komutlara çevirirler.

33 WORD’DE ADRES MEKTUP BİRLEŞTİRME
Bu tür olanaklar ve araçlar tamamıyla şirketler için geliştirilmiştir. Örneğin, şirket, yıl başında müşterilerine Word ya da Outlook gibi bir programında biriktirdiği adres bilgilerine toplu olarak mektup yollamak isterse bu konuda anlattığımız işlemleri yapmak gerekir.

34 Örneğin:

35

36

37

38

39 Adres Bloğu:

40 Selamlama Satırı:

41 Birleştirme Alanı Ekle Seçeneği:

42 Sonuçların Önizlemesi:

43

44 Bitir ve Birleştir Seçeneği ile Adres Mektup Birleştirme İşlemlerini bitirmiş oluyoruz:
1.

45

46 2.Birleştirme işlemini Yazdırır
3.E-postayla Birleştirir