Реферат Курсовая Конспект
ВК на базе ЕС ЭВМ (IBM). - раздел История, Краткая историческая справка На Базе Единой Системы Эвм (Есэвм) В Ссср Были Построены Различные М...
|
На базе Единой Системы ЭВМ (ЕСЭВМ) в СССР были построены
различные многомашинные комплексы.
Первым двухмашинным комплексом был ВК-1010, построенный на базе ЕС-1030. В этом комплексе были использованы почти все существующие способы организации связи между ЭВМ: прямое управление , адаптер канал- канал, связь на уровне общих ВЗУ.
В ВК-1010 нет лишь связи между ЭВМ через общую ОП. Структурная схема ВК-1010 осталась практически без изменения и для последующих двух машинных ВК: ВК-1033, ВК-2Р-35(ЕС-1035),ВК-2Р-45(1045), ВК-2Р-60(ЕС-1060). Эта схема (рисунок 6.1) является типовой для ЕС.
Рисунок 6.1.
Обмен управляющей информацией между ЭВМ осуществлялся с помощью средств прямого управления, к которым относятся стандартный интерфейс прямого управления, специальный механизм ПРЯМАЯ ЗАПИСЬ и ПРЯМОЕ ЧТЕНИЕ, и механизм внешних прерываний. Эти средства позволяют осуществлять быструю связь между процессором и обычно используют для передачи небольших объемов информации.
Через канал прямого управления к ВК подключается блок состояния вычислительного комплекса (БСВК) и пульт управления, которые вместе образуют устройство управления вычислительным комплексом. Блок состояния включает в себя блок управления и регистры состояния, которые определяют режим работы ВК. Запись в эти регистры осуществляется либо оператором с пульта, либо по команде ПРЯМАЯ ЗАПИСЬ. С помощью команды ПРЯМОЕ ЧТЕНИЕ содержание этих регистров может быть переписано в ОП.
Интерфейс прямого управления включает в себя : входные и выходные линии информации, линии синхронизации, линии внешних сигналов, линии записи и чтения.
Блок состояния совместно с пультом управления ВК позволяет осуществить ручное переключение ВК и ЭВМ в требуемый режим работы: начальную загрузку программ, внешнее прерывание, включение и выключение питания. Кроме того, на пульте управления осуществляется индикация состояний ЭВМ, а также необходимая сигнализация об аварийных ситуациях.
АКК работает в монопольном режиме с высокой пропускной способностью. Для каждой ЭВМ АКК является внешним устройством, который реагирует на все запросы каналы, только команды и сигналы используются не для управления ПУ, а для передачи информации между каналами и синхронной их работы. В структуру АКК входят 2 блока управления обменом, связанных непосредственно с помощью нескольких сигнальных линий, а также через общий буферный регистр.
Третье средство комплексирования – связь ЭВМ через ВЗУ. Все УУ НМЛ и НМД имеют двухканальные переключатели, которые позволяют подключение УУ либо к двум каналам, либо к каналам двух ЭВМ. В первом случае это приводит к повышение надежности, во втором – к организация общего поля внешней памяти. Аппаратные средства дополняются соответствующими программными средствами. Для обращения одного процессора к другому по интерфейсу прямого управления служит команда ПРЯМАЯ ЗАПИСЬ. Предусмотрена также программная проверка правильности информации, передаваемой через АКК, с помощью контрольной суммы.
Первым двухпроцессорным комплексом в ЕС ЭВМ был комплекс ВК 2П45, структура которого является типовой для двухпроцессорного комплекса в ЕС (рисунок 6.2). Тип структурной организации – это МПВК с многовходовой памятью. Процессоры имеют доступ к модулям ОП через адаптеры памяти (АП), которые осуществляют необходимую коммутацию.
Рисунок 6.2.
Оба процессора могут обращаться в ОЗУ одновременно, конфликты возникают при обращении двух процессоров к одному АП. Для их разрешения предусмотрена схема, организующая очередь запросов. Схема работает таким образом, что при наличии запросов от двух процессоров обращение их к ОЗУ производится попеременно, обращение дважды подряд одного процессора запрещено.
Реконфигурация комплекса осуществляется со специального пульта реконфигурации, который имеет соответствующие органы. С их помощью любой модуль ОЗУ может подключить к любому процессору или к обоим процессорам, а также задать любой диапазон адресов в пределах установленной емкости ЗУ, соблюдая непрерывность адреса. Кроме того, с пульта осуществляется подключение и реконфигурация УВВ и устанавливается один из трех режимов работы ВК:
1) однопроцессорный, когда комплекс работает как вторая самостоятельная ЭВМ;
2) двухпроцессорный;
3) полудуплексный, когда работает один процессор, использующий всю оперативную память, а второй может быть отключен.
В двух процессорном, как и в двухмашинном комплексе существует непосредственная связь может процессорами для обмена управляющей информацией, потребности в этом обмене может возникнуть при необходимости запуска или остановки одного процессора другим, при взаимном контроле состояния.
Кроме команд ПРЯМАЯ ЗАПИСЬ и ПРЯМОЕ ЧТЕНИЕ в двухпроцессорном режиме для прямого управления используется также специальная команда СИГНАЛ ПРОЦЕССОРУ. Эта команда определяет адрес процессора, с которого осуществляется связь и код приказа. В адресуемом процессоре могут возникнуть условия, препятствующего выполнению того или иного приказа. Эти условия формируют соответствующие биты байта состояния. Байт состояния передается в выдающий приказ процессор в качестве ответа на приказ. В двухпроцессорном ВК ЕС предусмотрено 12 таких приказов.
Все указанные аппаратные средства, поддерживаются специальным вариантом ОС ЕС.
МПВК «Эльбрус».
При создании МПВК «Эльбрус» ставилась задача обеспечения высокой производительности и надежности при решении задач, требующих большого объема вычислении. Наилучшим образом такая комплексная цель может быть достигнута путем создания МПВК с однородной организацией во всех процессорах. Комплекс содержит до 10 процессоров. При увеличении числа процессоров резко возрастает число конфликтов из-за ресурсов и увеличиваются затраты ресурсов используемых ОС, в результате чего производительность растет медленно (рисунок 6.3).
Рисунок 6.3.
Для уменьшения этого эффекта увеличивается число модулей ОП, ВЗУ и УВВ, процессоры снабжается быстрым буфером ЗУ, отдельные модули ОС реализуется техническими средствами. Включение в состав комплекса большого числа модулей с независимым управлением и ПУ позволяют свести к минимуму конфликты из-за ресурсов.
Многовходовая память построена следующим образом. Четыре модуля памяти (МОП) объединяются одним общим коммутационным модулем (КМ), который подключает любой МОП к 10 центральным процессорам (ЦП) и четырем процессорам ввода/вывода (ПВВ). Число КМ – до 8, а МОП – до 32. Центральные процессоры (ЦП) взаимодействуют с ОП и ПВВ через КМ. Все ПУ (ленты, диски, барабаны, УВВ и передачи данных) подключены к центральной части через ПВВ, которые являются специализированными, имеют буферное ЗУ, АЛУ и работает по заявкам ЦП. ПВВ реализует аппаратно функции ОС по управлению УВВ. При этом ПВВ определяет пути обмена информацией (каждое ПУ имеет несколько путей доступа к ПВВ), осуществляет подключение и резервирование устройств.
В качестве УВВ используется весь комплекс устройств ЕС ЭВМ. Все устройства комплекса работают параллельно и независимо и охвачены аппаратным контролем. Все задания и процессы находятся в одной общей очереди, ожидая освобождения процессоров. Как только процессор освободится, то обращается к этой очереди и берет первый в очереди процесс. Производительность в максимальной комплектации достигала 12 млн. оп/с.
Комплекс Эльбрус-2 в максимальной конфигурации обеспечивал производительность свыше 100 млн. оп/с. Архитектура его такая же, как и у комплекса Эльбрус-1, но на более совершенной элементной базе.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Оглавление... Глава Введение... Краткая историческая справка Режим реального времени Глава Вычислительные системы...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ВК на базе ЕС ЭВМ (IBM).
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов