У створюваних ВС намагаються забезпечити кілька шляхів передачі дан-них, що дозволяє досягти необхідної надійності функціонування, гнучкості і адаптованості до конкретних умов роботи. Ефективна від-ність обміну інформацією визначається швидкістю передачі і можливі-ми обсягами даних, що передаються по каналу взаємодії. Ці ха-рактеристики залежать від коштів, що забезпечують взаємодію моду-лей і рівня управління процесами, на якому це взаємодія здійснюється. Поєднання різних рівнів і методів обміну даними між модулями ВС найбільш повно представлено в універсальних су-перЕВМ і великих ЕОМ, в яких збалансування використовувалися всі методи досягнення високої продуктивності. У цих машинах предус-чає такі рівні комплексування (рис. 10.4):
1) прямого управління (процесор - процесор);
2) загальною оперативної пам'яті;
3) комплексіруемих каналів введення-виведення;
4) пристроїв управління зовнішніми пристроями (УВУ);
5) загальних зовнішніх пристроїв.
На кожному з цих рівнів використовуються спеціальні технічні та програмні засоби, що забезпечують обмін інформацією.
Рівень прямого управління служить для передачі коротких однобайто-вих наказів-повідомлень. Послідовність взаємодії процесорів зводиться до наступного. Процесор-ініціатор обміну по інтерфейсу прямого управління (мулу) передає у блок прямого управління байт-спільнота-ня і подає команду «пряма запис». У іншого процесора ця команда викликає переривання, що відноситься до класу зовнішніх. У відповідь він вирабати-кість команду «пряме читання» і записує передається байт в свою па-м'яти. Потім прийнята інформація розшифровується і по ній приймається рішення. Після завершення передачі переривання знімаються, і обидва процес-сміття продовжують обчислення за власними програмами. Видно, що уро-вень прямого управління не може використовуватися для передачі великих масивів даних, проте оперативну взаємодію окремими сигналу-ми широко використовується в управлінні обчисленнями. У ПЕОМ типу IBM PC цього рівня відповідає комплексування процесорів, підключати-мих до системної шини.
Рівень загальної оперативної пам'яті (ООП) є найбільш предпоч-тітельним для оперативної взаємодії процесорів. В цьому випадку ООП ефективно працює при невеликому числі обслуговуваних абонентів.
Рівень комплексіруемих каналів введення-виведення призначається для передачі великих обсягів інформації між блоками оперативної пам'я-ти, що сполучаються в ВС. Обмін даними між ЕОМ здійснюється за допомогою на-гою адаптера «канал-канал» (АКК) і команд «читання» і «запис». Адап-тер - це пристрій, що погоджує швидкості роботи сполучених каналів. Зазвичай сполучаються селекторні канали (СК) машин як найшвидше-діючі. Швидкість обміну даними визначається швидкістю самого повільного каналу. Швидкість передачі даних по цьому рівню становить кілька Мбайт в секунду. У ПЕОМ даному рівню взаємодії соот-ветствует підключення периферійної апаратури через контролери та адап-тери.
Рівень пристроїв управління зовнішніми пристроями (УВУ) пред-вважає використання вбудованого в УВУ двоканального перемикачі-ля і команд «зарезервувати» і «звільнити». Двоканальний переклю-отримувача дозволяє підключати УВУ однієї машини до селекторним каналах різних ЕОМ. За командою «зарезервувати» канал - ініціатор обме-на має доступ через УВУ до будь-яких накопичувачів на дисках НМД або на магнітних стрічках НМЛ. На рис. 10.4 схематично показано, що вони управляються одним УВУ. Насправді УВУ магнітних дисків і стрічок-абсолютно різні пристрої. Обмін каналу з накопичувачами про-продовжували до повного завершення робіт і отримання команди «освобо-дить». Тільки після цього УВУ може підключитися до конкуруючого каналу. Тільки така дисципліна обслуговування вимог дозволяє уникнути конфліктних ситуацій.
На четвертому рівні за допомогою апаратури передачі даних (АПД) (мультиплексори, мережеві адаптери, модеми та ін.) Є можливість сполучення з каналами зв'язку. Ця апаратура дозволяє створювати мережі ЕОМ.
П'ятий рівень передбачає використання загальних зовнішніх пристроїв. Для підключення окремих пристроїв використовується автономний двухканаль-ний перемикач.
П'ять рівнів комплексування отримали назву логічних тому, що вони об'єднують на кожному рівні різнотипну апаратуру, що має подібні методи управління. Кожне з пристроїв може мати логічне ім'я, яке використовується в прикладних програмах. Цим досягається неза-тість програм користувачів від конкретної фізичної конфігурації системи. Зв'язок логічної структури програми і конкретної физичес-кою структури ВС забезпечується операційною системою за вказівками -діректівам користувача, при генерації ОС і за вказівками диспетчера-оператора обчислювального центру. Різні рівні комплексування дозволяють створювати найрізноманітніші структури ВС.
Другий логічний рівень дозволяє створювати багатопроцесорні ВС. Зазвичай він доповнюється і першим рівнем, що дозволяє підвищувати опера-ність взаємодії процесорів. Обчислювальні системи надвисокої продуктивності повинні будуватися як багатопроцесорні. Цен-тральні блоком такої системи є швидкодіючий комутатор, що забезпечує необхідні підключення абонентів (процесорів і ка-лів) до загальної оперативної пам'яті.
Рівні 1, 3, 4, 5 забезпечують побудову різноманітних машинних комплексів. Особливо часто використовується третій в комбінації з четвертим. Доцільно їх доповнювати і першим рівнем.
П'ятий рівень комплексування використовується в рідкісних спеціальних випадках, коли в якості зовнішнього об'єкта використовується якесь дороге унікальний пристрій. В іншому випадку цей рівень малоефективний. Будь-яке зовнішнє пристрій - це недостатньо надійне пристрій точної механіки, а значить, вигідніше використовувати четвертий рівень комплексируется-вання, коли можна відразу керувати не одним, а кількома зовнішніми ус-штування, включаючи і резервні.
Поєднання рівнів і методів взаємодії дозволяє створювати са-мі різні багатомашинні і багатопроцесорні системи.
Конструктор uCoz