5.2. арбітраж шин
На роль ведучого пристрою має право одночасно претендувати відразу кілька з підключених до шини пристроїв, проте керувати шиною в каж? Дий момент часу може тільки одне з них. Щоб виключити конфлікти, шина повинна передбачати певні механізми арбітражу запитів і правила надання шини одному з запитали пристроїв. Рішення зви? Але приймається на основі пріоритетів претендентів. Відомі різні схеми пріоритетів. Наприклад, кожному потенційному ведучому присвоюється певний рівень придбава? Авторитету, який може залишатися незмінним (статичний або фіксований пріоритет) або змінюватися за будь-якою алгоритму (динамічний пріорі? Тет).
Основний недолік статичних пріоритетів в тому, що пристрої, маю? Щие високий пріоритет, в змозі повністю блокувати доступ до шини вуст? Ройств з низьким рівнем пріоритету. Системи з динамічними пріоритетами дають шанс кожному з запитали пристроїв рано чи пізно отримати пра? В на керування шиною, тобто в таких системах реалізується принцип рав? Нодоступності.
Найбільшого поширення набули такі алгоритми динамічного зміни пріоритетів: проста циклічна зміна пріоритетів, циклічна зміна пріоритетів з урахуванням останнього запиту, зміна пріоритетів за випадковим законом, схема рівних пріоритетів, алгоритм «найбільш давнього» використання.
В алгоритмі простий циклічної зміни пріоритетів після кожного циклу арбітражу всі пріоритети знижуються на один рівень, при цьому пристрій, що мало раніше нижчий рівень пріоритету, отримує найвищий пріоритет.
У схемі циклічної зміни пріоритетів з урахуванням останнього запиту все віз? Можне запити упорядковуються у вигляді циклічного списку. Після обробки чергового запиту обслужених ведучому призначається нижчий рівень пріорі? Тета. Наступне в списку пристрій отримує найвищий пріоритет, а осталь? Ним пристроїв пріоритети призначаються в порядку спадання, згідно їх наслідком? Джень в циклічному списку. В обох схемах циклічної зміни пріоритетів кожному ведучому обеспечи? Ється шанс отримати шину в своє розпорядження, проте більшу распростране? Ня отримав другий алгоритм.
При зміні пріоритетів за випадковим законом після чергового циклу арбітра? Жа за допомогою генератора псевдовипадкових чисел кожному ведучому присвоюється? Ється випадкове значення рівня пріоритету.
У схемі рівних пріоритетів під час вступу до арбітра кількох запитів кожен з них має рівні шанси на обслуговування. Можливий конфлікт раз? Вирішується арбітром. Така схема прийнята в асинхронних системах.
В алгоритмі «найбільш давнього» використання після кожного циклу арбітражу найвищий пріоритет надається ведучому пристрою, кото? Рої довше ніж інші не використовувало шину.
Крім розглянутих існує кілька алгоритмів зміни пріоритетів, які не є чисто динамічними, оскільки зміна пріоритетів проіс? Ходити не після кожного циклу арбітражу. До таких алгоритмам відносяться алгоритм черзі і алгоритм фіксованого кванта часу.
В алгоритмі черзі запити обслуговуються в порядку черги, утворивши? Шейся до моменту початку циклу арбітражу. Спочатку обслуговується перший запит в черзі, тобто запит, що надійшов раніше за інших. Апаратна реалі? Ція алгоритму пов'язана з певними складнощами, тому використовується такий алгоритм рідко.
В алгоритмі фіксованого кванта часу кожному ведучому для захоплення шини протягом циклу арбітражу виділяється певний квант часу. Якщо ведучий в цей момент не потребує шині, виділений йому квант залишається використаним. Такий метод найбільш підходить для шин з синхронним прото? Колом.
Арбітраж запитів на керування шиною може бути організований по централізованого? Ванній або децентралізованою схемою. Вибір конкретної схеми залежить від тре? Бований до продуктивності і вартісних обмежень.
При централізованномарбітраже в системі є спеціальний пристрій - центральний арбітр, який відповідальний за надання доступу до шини тільки одному з замовили доступ провідних пристроїв. Це пристрій, який називається іноді централь? Ним контролером шини, може бути самостійним модулем або частиною центрального процесора. Наявність на шині тільки одного арбітра означає, що в централізованій схемі є єдина точка відмови. Залежно від того, яким чином веду? Щие пристрою підключені до центрального арбітру, можливі паралельні і послідовник? Ні схеми центру? Лізованного арбітражу.
У паралельному варіанті центральний арбітр пов'язаний з кожним потенціалом? Ним провідним індивідуальними двопровідними трактами. Оскільки запити до центрального арбітру можуть надходити незалежно і паралельно, даний вид арбітражу називають централізованим паралельним арбітражем або центру? Лізованних арбітражем незалежних запитів. Схема централізованого паралельного арбітражу має гнучкість - замість ста? Тичних пріоритетів допускається використовувати будь-які варіанти динамічної зміни пріоритетів. Завдяки наявності прямих зв'язків між центральним ар? Бітрейте і провідними схема забезпечує високу швидкодію, однак саме безпосередні зв'язки стають причиною підвищеної вартості реалі? Ції. У паралельних схемах утруднено підключення додаткових пристроїв. У схеми є ще один суттєвий недолік - сигнали запиту і підтвердження присутні тільки на індивідуальних лініях і не появля? Ються на загальних лініях шини, що ускладнює діагностику.
Другий вид централізованого арбітражу відомий як централізований по? Отже арбітраж. У послідовних схемах для виділення запиту з найвищим пріоритетом використовується один із сигналів, по черзі проходячи? Щий через ланцюжок ведучих, чим і пояснюється інша назва - цепочечний (або гірляндного) арбітраж. Цепочечная реалізація передбачає статичний розподіл пріоритетів. Найвищий пріоритет має найближчим до арбітра ведучий пристрій. Далі пріоритети провідних в ланцюжку послідовно знижуються. Основна перевага цепочечного арбітражу полягає в простоті реалі? Зації і в малій кількості використовуваних ліній. Послідовні схеми ар? Бітража дозволяють легко нарощувати число пристроїв, що підключаються до шини. Однак такою схемою притаманні і суттєві недоліки. Перш за все, після? Послідовно проходження сигналу по ланцюжку уповільнює арбітраж, причому час арбітражу зростає пропорційно довжині ланцюжка. Статичний розподіл пріоритетів може привести до повного блокування пристроїв з низьким рів? Ньому пріоритету (розташованих в кінці ланцюжка). Нарешті, як і паралельний варіант, централізований послідовний арбітраж не дуже зручний в плані діагностики роботи шини.
При децентралізованому (або розподіленому) арбітражі єдиний арбітр відсутність про? Ствует. Замість цього кожен ведучий містить блок управління доступом до шині, і при спільному використанні шини такі блоки взаємодіють один з дру? Гом, розділяючи між собою відповідальність за доступ до шини. У порівнянні з цін? Тралізованной схемою децентралізований арбітраж менш чутливий до отка? Зам претендують на шину пристроїв. В цілому схеми децентралізованого арбітражу потенційно більш надійні, оскільки відмова контролера шини в одному з ведучих не порушує роботу з ши? Ною на загальному рівні. Проте повинні бути передбачені кошти для об? Наруженія несправних контролерів. Основний недолік децентралізованих схем полягає у відносній складності логіки ар? Бітража, яка повинна бути реалізована в апаратурі кожного ведучого.
У деяких ВМ застосовують комбіновані послідовно-паралель? Ні схеми арбітражу, в якійсь мірі поєднують переваги обох методів. Тут всі провідні розбиваються на групи. Арбітраж всередині групи ведеться по послідовній схемі, а між групами - по паралельній.
Незалежно від прийнятої моделі арбітражу повинна бути також продумана стратегія обмеження часу контролю над шиною. Одним з варіантів може бути дозвіл ведучому займати шину протягом одного циклу шини, але з переді? Дання йому можливості конкуренції за шину в наступних циклах. Дру? Гим варіантом є примусовий захоплення контролю над шиною пристроєм з більш високим рівнем пріоритету при збереженні сприйнятливості поточного ведучого до запитів на звільнення шини від пристроїв з меншим рівнем придбава? Авторитету.
В опитувальних методах арбітражу запити тільки фіксуються, і контролер шини здатний дізнатися про них, лише опитавши провідних. Опитування може бути як централізованим - з одним контролером, який виконує опитування, так і децентралізованим - з не? Скількома контролерами шини. Даний механізм використовує спеціальні лінії опитування між контролле? Ром (контролерами) шини і провідними - по одній лінії для кожного ведучого.
5.3. Фізичні аспекти передачі інформації по шинам
Всі пристрої, що використовують шину, електрично приєднані до її сигналь? Ним лініях, які представляють собою електричні провідники. Змінюючи рівні напруги на сигнальних лініях, ведучий пристрій формує на них інфор? Мационного або керуючі сигнали. Коли ведучий пристрій виставляє на сигнальній шині якийсь рівень напруги, цей рівень може бути воспри? Нят приймачами в будь-якій точці лінії.
Схему, яка міняє напруга на сигнальній шині, зазвичай називають драйві? Ром (або збудником) шини. Таким драйвером може бути будь-яка цифрова схема, на виході якої є один з двох віз? Мужніх рівнів напруги. При реалізації шини передбачається можливість відключення драйвера від сигнальної лінії на період, коли він не використовує шину. Один з можливих способів забезпечення подібного режиму - застосування драйвера, ви? Хід якого може знаходитися в одному з трьох станів: «високий рівень на? Напруги» ( «high»), «низький рівень напруги» ( «low») і «відключений» ( «off»). Для перекладу в стан «off», еквівалентну відключення виходу драйвера від сиг? Нальної лінії, використовується спеціальний вхід драйвера. Режим «off» необ? Дім для виключення можливості одночасного управління шиною двома або більше пристроями, в іншому випадку на лініях можуть виникати пікові ви? Кинули напруги або спотворені сигнали, які крім некоректної пере? Дачі інформації можуть привести до передчасного відмови електронних кому? Тами . Спільне використання лінії шини декількома пристроями можливо також за рахунок підключення цієї лінії до виходу драйвера через резистор, з'єднаний? Ний з джерелом живлення. Цей спосіб виключає електричні конфлік? Ти на шині.
Приймачами в операціях на шинах називають схеми, які порівнюють рівень сигналу на вході зі стандартними значеннями, які формувались внутрішніми це? Пямі приймачів. За підсумками порівняння приймач генерує вихідний сигнал, рівень якого відповідає одному з двох можливих логічних значень - 1 або 0. Трансівер (приймач) містить приймач і драйвер, причому вихід драйвера і вхід приймача зводяться в загальну точку.
Через недосконалість фізичної реалізації сигнальних ліній фронти їм? Пульсов у міру поширення сигналів змінюються, відповідно змінюється і форма сигналу. Для кожної шини існує якесь мінімальне значення ши? Ріни імпульсу, при якій він здатний дійти від одного кінця до іншого так, що його ще можна розпізнати. Ця ширина виступає в якості основного обмеження на смугу пропускання даної шини, тобто на число імпульсів, які можуть бути передані по шині в одиницю часу.
Розглядаючи процес поширення сигналу по сигнальної лінії, необ? Димо враховувати чотири основні чинники: швидкість поширення, відображення, ефекти перехресного впливу, перекіс.
Теоретична межа швидкості поширення сигналу по шині - це швидкість світла у вільному просторі, тобто близько 300 мм / нс. Реальна швидкість поширення, визначаються? Емая фізичними характеристиками сигнальних ліній і навантаженням, не перевищує 70% швидкості світла.
У міру поширення по реальній лінії сигнал долає області з раз? Особистим опором. Там, де воно змінюється, сигнал не може залишатися по? Стояв, оскільки змінюється співвідношення між струмом і напругою. Частина сигналу продовжує просування, а частина - відбивається в протилежну сто? Рону. Прямий і відбитий сигнали можуть повторно відбиватися, в результаті чого на лінії формується складний результуючий сигнал. В кінці лінії сигнал відбивається назад, якщо тільки він не поглинений правильно підібраним погоджу? Щим резистором. Якщо на кінці лінії є правильно підібраний узгоджувальний резистор, сигнал буде поглинений без відображення. Такі резистори повинні розміщуватися по обох кінцях сигнальної лінії. Однак на практиці точне узгодження значення опору резисторів з характеристиками лінії є вкрай скрутній завданням, тому відображення фактично завжди має місце.
Схожі роботи:
Розробка проекту локальної комп'ютерної мережі для автоматизації документообігу підприємства
Курсова робота >> Комунікації і зв'язок
Робота З предмету: «Вичіслітельниесістеми. мережі та телекомунікації »Тема:« Розробка проекту. 163 с. Пятібратов А. П. Гудино Л. П. Кириченко А. А. Вичіслітельниесістеми. мережі та телекомунікації / Під. ред. А. П. Пятібратова. М. Фінанси і статистика.
Визначення Internet. Топології глобальних і локальних мереж. Функціональна модель Internet
Аналіз прикладних сервісів в мережі Internet
Курсова робота >> Інформатика
Вибір мережевої інформаційної системи
Курсова робота >> Інформатика
Корпоративна мережа Інтранет
Вичіслітельниесістеми. мережі та телекомунікації. Підручник для вузів. Бройдо В. Л та ін. 1.1. Поняття і сутність корпоративних мереж Intranet Корпоративні мережі - мережі. літератури Бройдо В. Л. Вичіслітельниесістеми. мережі та телекомунікації. Підручник для вузів.