7 Структурная организация мпс. Виды архитектуры мпс. Архитектура типа ммвс
Многомашинные вычислительные системы (ММВС)
В системах типа МКМД реализуется асинхронный вычислительный процесс, при котором каждый процессор системы выполняет свою программу (или свой участок сложной программы) с собственными данными. В таких системах происходит постоянное распараллеливание вычислений.
Две основных причины создания этого типа ВС – дублирование важных блоков вычислений или модулей ВС и повышение производительности систем.
ММВС подразделяются:
Многомашинные комплексы
Системы с массовым параллелизмом (МРР архитектура).
Многомашинные комплексы
Связь на уровне «канал-канал» через адаптер «канал-канал». Адаптер подключается к двум каналам, причем функционально он рассматривается как устройство управления ввода-вывода для каждого из каналов, а каждая из связанных адаптером машин по отношению друг к другу является внешним устройством.
Взаимодействие на уровне ОП осуществляется для создания общего поля оперативной памяти. Наибольшая оперативность обмена информацией достигается при реализации именно такого уровня связи.
Взаимодействие на уровне процессоров через интерфейс межпроцессорной связи осуществляется с целью синхронизации единого вычислительного процесса путем передачи между процессорами сигналов внешних прерываний и команд прямого управления
8 Организация пространства ввода –вывода и пространства памяти мпс. Магистрально модульный принцип организации мпс.
В микропроцессорной системе возможны 2 варианта организации пространства ввода-вывода:
изолированный ввод-вывод. Порты ввода/вывода размещены в специальном пространстве ввода/вывода (Input/Output Space - lOS), изолированном от других пространств данных. В этом случае МП имеет специальный набор команд ввода/вывода.
совмещенный ввод-вывод (ввод-вывод с отображением на память). В этом случае изолированное пространство ввода/вывода отсутствует, в пространстве памяти данных DS выделяются области, в которых размещаются порты. Организация доступа к портам в такой микропроцессорной системе ничем не отличается от процесса обращения к данным в памяти.
Память представляет собой линейно упорядоченный набор n-разрядных ячеек с произвольным доступом (одномерный массив) - линейная память. Все ячейки пронумерованы, таким, что каждой ячейке набора соответствует число, называемое ее адресом. Все адреса занимают целочисленный диапазон от 0 до 2m-1 (m - разрядность адреса), который образует адресное пространство памяти.
В большинстве случаев процессор может адресоваться к памяти с точностью до одного байта, т.е. наименьшей адресуемой единицей является байт и память имеет байтовую организацию
Магистрально-модульный принцип организации МПС:
память и подсистема ввода/вывода выполняются в виде отдельных функционально законченных модулей, которые подключаются к единой внутрисистемной магистрали.
В подсистеме памяти выделяют модули постоянных запоминающих устройств (ПЗУ) (используются для хранения программ и констант) и модули оперативных запоминающих устройств (ОЗУ), (для хранения переменных и загружаемых данных извне программ).
В подсистеме ВВ выделяют:
адресуемые МП буферные схемы и регистры - порты ввода/вывода. Они предназначены для связи с простыми внешними устройствами (светодиодные индикаторы, переключатели и т.п).
модули на основе портов ввода/вывода, предназначенные для управления внешним интерфейсным оборудованием и реализации специальных функций ВВ, называются адаптерами или контроллерами периферийных устройств.
процессоры (сопроцессоры) ввода/вывода, которые работают по собственным программам, хранящимся в памяти, и представляют собой отдельные микропроцессорные системы.