Инструменты пользователя

Инструменты сайта


examination:avs:question11

Многомашинные и многопроцессорные вычислительные системы.

Многомашинные ВС

Начиная с 60-х годов для повышения надёжности и производительности несколько вычислительных систем связывались между собой, образовывая многомашинный вычислительный комплекс, который включает в себя 2 или более ЭВМ, состоящих из ЦП, ОЗУ, набора периферийных устройств и работает под управлением собственной ОС. При этом связи между ЭВМ в МВС обеспечивают выполнение функций возложенных на комплекс в целом.

Цели, поставленные перед ЭВМ, определяют характер связи ЭВМ. Чаще всего основной целью является или увеличение производительности или увеличение надёжности, или одновременно и то и другое. Однако при достижении одних и тех же целей, связи могут существенно отличаться.

По характеру связей между ЭВМ комплексы можно разделить на 3 типа:

1. косвенные или слабосвязанные МВК (КСМВК)

2. прямосвязанные

3. сателлитные

Многопроцессорные ВС

В ММВК взаимодействие процессоров обработки данных обеспечивается только за счёт обменами сигналами прерывания и передачи данных через АКК и общее ВЗУ. Однако гораздо лучшие условия во взаимодействии процессоров возникают, когда все процессоры имеют доступ ко всему объёму данных в ОЗУ и могут взаимодействовать со всеми периферийными устройствами единого комплекса. Вычислительный комплекс, содержащий несколько процессоров с общей оперативной памятью и общими периферийными устройствами называется комплексом или системой.

Параллельная работа процессоров и использование общей ОП обеспечивается под управлением общей ОС.

Схема комплексирования МВС:

Процессоры, модули ОП (МП) и каналы ввода-вывода (КВВ) к которым подключены периферийные устройства (ПУ) объединяются в единый комплекс с помощью средств коммутации. Средства коммутации обеспечивают доступ каждого процессора к любому модулю ОП и КВВ. Таким образом, создаётся возможность передачи данных между модулями МП и КВВ. В многопроцессорном комплексе отказы отдельных устройств влияют на работоспособность системы обработки данных намного меньше, чем в ММВК. Т.е. МВС обладают большей отказоустойчивостью. Каждый процессор имеет непосредственный доступ ко всем данным в ОП, а также к ПУ. Это позволяет параллельно обрабатывать не только независимые задачи, но и блоки одной задачи. По сравнению с ММВК здесь достигается наивысшая оперативность взаимодействия вычислительных процессоров.

Недостатки:

1. они связаны с использованием ресурсов общей ОП: при большом количестве комплексируемых процессоров возможны конфликты при обращении нескольких процессоров одновременно к одним и тем же областям памяти с операциями типа чтение-запись (load-store).

2. помимо процессоров к общей ОП подключаются также все каналы, т.е. процессоры ввода-вывода, средства измерения времени и другие устройства, поддерживающие работу ВС. Следовательно, возникает проблема коммутации абонентов и доступа их к ООП. От того насколько качественно и удачно решается проблема коммутации зависит эффективность применения многопроцессорной системы.

3. связи в системе обеспечиваются коммутаторами. Создание коммутатора представляет собой сложную техническую задачу. Коммутаторы должны быть дополнены буферами для организации очередей запросов. Для разрешения конфликтных ситуаций необходимы схемы приоритетного обслуживания.

Проблема является настолько сложной, что на данный момент не создано высокоэффективного коммутатора общей оперативной памяти.

examination/avs/question11.txt · Последние изменения: 2014/01/15 08:10 (внешнее изменение)