Инструменты пользователя

Инструменты сайта


examination:avs:question37

37. Иерархия уровней комплексирования ВС и методы устранения семантических разрывов между уровнями

''''

Первый уровень – уровень прямого управления (процессор непосредственно соединяется с другим процессором).

Уровень служит для передачи коротких однобайтовых приказов сообщений. Последовательность взаимодействия процессоров сводится к следующему: сначала процессор-инициатор обмена по ИПУ (интерфейс прямого управления) передает в блок прямого управления байт-сообщение и подает команду прямая запись. У другого процессора эта команда вызывает внешнее прерывание. 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 прямого управления не может использоваться для передачи больших массивов данных. Однако оперативное взаимодействие отдельными сигналами широко используется в управлении вычислениями. У ПЭВМ типа IBM PC этому уровню соответствует комплексирование процессоров, подключаемых к системной шине.

Уровень общей оперативной памяти. Этот уровень является наиболее предпочтительным для оперативного взаимодействия процессоров. В этом случае общая оперативная память эффективно работает при небольшом числе обслуживаемых абонентов.

Уровень комплексируемых каналов ввода/вывода предназначается для передачи больших объемов информации между блоками оперативной памяти, сопрягаемых в вычислительной системе. Обмен данными между ЭВМ осуществляется с помощью адаптера канал-канал (АКК) и команд чтение и запись. АКК – устройство, согласующее скорости работы сопрягаемых каналов (работает как электронный буфер). Обычно сопрягаются селекторные каналы (СК) как наиболее быстродействующие. Скорость обмена данными определяется скоростью самого медленного канала (обычно несколько Мб/сек). В ПЭВМ этому уровню взаимодействия соответствует подключение периферийной аппаратуры через контроллеры и адаптеры.

Уровень устройств управления внешними устройствами предполагает использование встроенного в устройство управления внешними устройствами двухканального включателя и команд резервировать и освободить. Двухканальный переключатель позволяет подключать устройство управления внешними устройствами одной машины к селекторным каналам различных ЭВМ. По команде зарезервировать канал-инициатор обмена имеет доступ через устройство управления внешними устройствами к любым накопителям на магнитных лентах или на дисках. Обмен канала с накопителями продолжается до полного завершения работ и получения команды освободить. После этого устройство управления внешними устройствами может подключиться к конкурирующему каналу. Такая дисциплина обслуживания требований позволяет избежать конфликтных ситуаций. С помощью аппаратуры передачи данных имеется возможность сопряжения с каналами связи. Аппаратура данных позволяет создавать сети ЭВМ.

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

Пять уровней комплексирования называются логическими, потому что они объединяют на каждом уровне разнотипную аппаратуру, но 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. Связь логической структуры программы и конкретной физической структуры вычислительной системы обеспечивается операционной системой по указаниям директивам пользователя. Различные уровни комплексирования позволяют создавать различные структуры вычислительных систем.

Второй логический уровень на практике позволяет создавать многопроцессорные вычислительные системы. Обычно он дополняется первым уровнем, что позволяет повышать оперативность взаимодействия процессора. Вычислительные системы сверхвысокой производительности должны строиться как многопроцессорные. Центральным блоком такой системы является быстродействующий коммутатор, обеспечивающий необходимое подключение абонентов (процессоров и каналов) к общей оперативной памяти.

Уровни первый, третий, четвертый и пятый обеспечивают построение разнообразных машинных комплексов. Особенно часто используется третий уровень в комбинации с четвертым. Целесообразно их дополнять первым уровнем.

Пятый уровень комплексирования используется в редких специальных случаях, когда в качестве внешнего объекта используется очень дорогое уникальное устройство. В противном случае он малоэффективен (любое внешнее устройство – недостаточно надежное устройство точной механики). Выгоднее использовать четвертый уровень комплексирования, когда можно сразу управлять не одним, а несколькими внешними устройствами, включая резервные. Сочетание уровней и методов взаимодействия позволяет создавать разнообразные как многомашинные комплексы, так и многопроцессорные системы.

examination/avs/question37.txt · Последние изменения: 2014/01/15 08:10 (внешнее изменение)