6313

Комплексирование в вычислительных системах

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Комплексирование в вычислительных системах Для построения вычислительных систем необходимо, чтобы элементы или модули, комплексируемые в систему, были совместимы. Понятие совместимости имеет три аспекта: аппаратурный (технический), программный...

Русский

2012-12-31

66 KB

22 чел.

Комплексирование в вычислительных системах

Для построения вычислительных систем необходимо, чтобы элементы или модули, комплексируемые в систему, были совместимы. Понятие совместимости имеет три аспекта: аппаратурный  (технический), программный и информационный.

Техническая (Hardware) совместимость предполагает, что еще в процессе разработки аппаратуры обеспечиваются следующие условия:

  •  подключаемая друг к другу аппаратура должна иметь единые стандартные, унифицированные средства соединения: кабели, число проводов в них, единое назначение проводов, разъемы, заглушки, адаптеры, платы и т.д.;
  •  параметры электрических сигналов, которыми обмениваются технические устройства, тоже должны соответствовать друг другу: амплитуды импульсов, полярность, длительность и т.д.;
  •  алгоритмы взаимодействия (последовательности сигналов по отдельным проводам) не должны вступать в противоречие друг с другом.

Программная совместимость (Software) требует, чтобы программы, передаваемые из одного технического средства в другое (между ЭВМ, процессорами, между процессорами и внешними устройствами), были правильно поняты и выполнены другим устройством.

Информационная совместимость комплексируемых средств предполагает, что передаваемые информационные массивы будут одинаково интерпретироваться стыкуемыми модулями ВС. Должны быть стандартизованы алфавиты, разрядность, форматы, структура и разметка файлов, томов.

В универсальных суперЭВМ и больших ЭВМ машинах предусматривались следующие уровни комплексирования (рис. 1.4):

  1.  прямого управления (процессор - процессор);
  2.  общей оперативной памяти;
  3.  комплексируемых каналов ввода-вывода;
  4.  устройств управления внешними устройствами (УВУ);
  5.  общих внешних устройств.

Рис 1.4. Уровни и средства комплексирования

На каждом из этих уровней используются специальные технические и программные средства, обеспечивающие обмен информацией.

Уровень прямого управления служит для передачи коротких однобайтовых приказов-сообщений. Последовательность взаимодействия процессоров сводится к следующему. Процессор-инициатор обмена по интерфейсу прямого управления (ИЛУ) передает в блок прямого управления байт-сообщение и подает команду “прямая запись”. У другого процессора эта команда вызывает прерывание, относящееся к классу внешних. В ответ он вырабатывает команду “прямое чтение” и записывает передаваемый байт в свою память. Затем принятая информация расшифровывается и по ней принимается решение. После завершения передачи прерывания снимаются, и оба процессора продолжают вычисления по собственным программам.

Уровень общей оперативной памяти (ООП) является наиболее предпочтительным для оперативного взаимодействия процессоров. В этом случае ООП эффективно работает при небольшом числе обслуживаемых абонентов.

Уровень комплексируемых каналов ввода-вывода предназначается для передачи, больших объемов информации между блоками оперативной памяти, сопрягаемых в ВС. Обмен данными между ЭВМ осуществляется с помощью адаптера “канал-канал(АКК) и команд “чтение” и “запись”.

Адаптер - это устройство, согласующее скорости работы сопрягаемых каналов. 

Обычно сопрягаются селекторные каналы (СК) машин как наиболее быстродействующие. Скорость обмена данными определяется скоростью самого медленного канала. Скорость передачи данных по этому уровню составляет несколько Мбайт в секунду.

Уровень устройств управления внешними устройствами (УВУ) предполагает использование встроенного в УВУ двухканального переключателя и команд “зарезервировать” и “освободить”. Двухканальный переключатель позволяет подключать УВУ одной машины к селекторным каналам различных ЭВМ. По команде “зарезервировать” канал - инициатор обмена имеет доступ через УВУ к любым накопителям на дисках НМД или на магнитных лентах НМЛ. Обмен канала с накопителями продолжается до полного завершения работ и получения команды “освободить”. Только после этого УВУ может подключиться к конкурирующему каналу. Только такая дисциплина обслуживания требований позволяет избежать конфликтных ситуаций. На четвертом уровне с помощью аппаратуры передачи данных (АПД) (мультиплексоры, сетевые адаптеры, модемы и др.) имеется возможность сопряжения с каналами связи.

Пятый уровень предполагает использование общих внешних устройств. Для подключения отдельных устройств используется автономный двухканальный переключатель.

Пять уровней комплексирования получили название логических потому, что они объединяют на каждом уровне разнотипную аппаратуру, имеющую сходные методы управления. Каждое из устройств может иметь логическое имя, используемое в прикладных программах. Этим достигается независимость программ пользователей от конкретной физической конфигурации системы. Различные уровни комплексирования позволяют создавать самые различные структуры ВС.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

67119. Das Fest der Liebe. A Holiday of Love 64.5 KB
  We are gathered here to have a nice time and to have a lot of fun. The decoration of the hall creates the atmosphere of expectation of something special, extraordinary that should happen here! Isn't it? Everything here speaks about love. I just feel myself like in the world of love, smile and happiness!
67120. «Надо химию учить!» Выступление агитбригады 3.73 MB
  Цели мероприятия: профориентационная работа; пропедевтика курса химии; популяризация химических знаний; создание мотивации к изучению предмета химии; профилактика детского травматизма на дороге и дома; пропаганда бережного отношения к природе; обеспечение полезного досуга для учащихся...
67121. Система распределения и товародвижения 70.5 KB
  Степень конкуренции и сбытовая политика конкурентов их число концентрация сбытовая стратегия и тактика взаимоотношения в системе сбыта; характеристика и особенности рынка фактическая и потенциальная ёмкость обычаи и торговая практика плотность распределения покупателей.
67122. Журналистика США XIX века 32.5 KB
  Общественно-политическая, экономическая и социокультурная ситуация Политическое устройство: избрание в 1829 президентом Эндрю Джэксона обозначило конец эры патрицианского президентства в США. США – «плавильный котел» Экономика имела преимущественно аграрный характер (независимые фермеры).
67123. Третий период творчества Шекспира (1607 – 1612) – «трагический» 43 KB
  Особенностью этого периода является то что Шекспир ищет опору в фантазии обращается к жанру философской притчи и сказке. оптимистический период комедии Шекспира. Большинство написаны в первый период творчества они отражают жизнерадостный светлый мир ренессанса основной темой является любовь ее зарождение в юных сердцах...
67124. Мифологизм советской тоталитарной культуры 38 KB
  Все эти меры нужны были чтобы в сознании каждого человека и массы укрепить новую мифологию советскую социально-историческую мифологию. Исходя из всего этого в новом мире все должно быть новым поэтому все силы советской идеологии бросили на создание нового человека за счет образования и воспитания.
67126. Мертвые души, Ревизор, Петербургские повести, 3-4 рассказа из духовной прозы, Тарас Бульба 42.5 KB
  Замысел произведения возник в 1835 году. В плане замысла ему помогает А. С. Пушкин, он подсказывает Гоголю сюжет. Тогда же Гоголем были сделаны первые наброски авантюрно-сатирического романа, в котором автор пытался показать хотя бы с одного бока, но всю Русь.