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

12482. Блокада Ленинграда. Оборона Ленинграда и подвиги ленинградцев 64.42 KB
  Реферат Тема: Блокада Ленинграда Содержание: Введение Планы Гитлера Начало блокады Проблемы эвакуации жителей Продовольствие в блокадном Ленинграде Дорога Жизни Жизнь людей в блокадном Ленинграде Дети блокадного Ленинграда О
12483. Сталинград. Сто двадцать пять блокадных грамм 63 KB
  Сто двадцать пять блокадных грамм 1. Бои на подступах к Ленинграду После того как в начале июля 1941 г. пали Остров и Псков немецкая группа армий Север 10 июля начала наступление на Ленинград. Ей противостоял созданный 24 июня на базе Ленинградского военного округа Север...
12484. Блокада Ленинграда. Классный час 38 KB
  Классный час: Блокада Ленинграда Цель классного часа: совершенствование духовно патриотического развития учащихся сохранение и развитие чувства гордости за свою страну воспитывать уважительное отношение к старшему поколению памятникам войны способств
12485. Блокада Ленинграда. Операция «Искра» - прорыв блокады 32.23 KB
  Реферат По спецкурсу Великая Отечественная война на тему: Блокада Ленинграда Содержание: 1. Введение 2. Первый удар. Продвижение захватчиков к Ленинграду 3. Начало битвы за Ленинград 4. Операция Искра прорыв блокады 5. Полная ликвидация блокады 6. За
12486. Геополитические последствия блокады Ленинграда 18.42 KB
  Геополитические последствия блокады Ленинграда Геополитика географическая политика; греч. γη земля πολιτική государственные или общественные дела наука о контроле над территорией о закономерностях распределения и перераспределения сфер влияния центров силы...
12487. Снятие Блокады Ленинграда 12.07 KB
  Снятие Блокады Ленинграда. День воинской славы России День снятия блокады города Ленинграда 1944 год отмечается в соответствии с Федеральным законом от 13 марта 1995 года № 32ФЗ О днях воинской славы победных днях России. В 1941 году Гитлер развернул военные действия н
12488. Английский холокост в Бенгалии 22.2 KB
  Английский холокост в Бенгалии Историю пишут те кто выиграл войну а не те кто ее проиграл. Неудивительно что именно англичане и американцы – авторы истории Второй Мировой Войны. Нам объясняли что война была необходима что бы покончить с нацизмом и Гитлером. Нацизм и...
12489. Параллельный комбинационный сумматор 171.5 KB
  Лабораторная работа №1. Параллельный комбинационный сумматор. Закон функционирования параллельного комбинационного сумматора определяется следующей таблицей: В таблице обозначены: аi значение цифры 1го слагаемого; вi значение цифры 2го слагаемого; Рi...
12490. Учебно-методическое пособие по дисциплине «Теория автоматов» 13.21 MB
  Учебно-методическое пособие по дисциплине Теория автоматов Направление 230100 Информатика и вычислительная техника Специальность 230101 Вычислительные машины комплексы системы и сети Учебно-методическое пособие Курс Теория автоматов является базовым при