18. Многомашинные вычислительные системы. Структурная схема.

Многомашинные ВС (ММВС) – это ВС в состав которой входят две или более ЭВМ, каждая из которых содержит процессор.оперативную память, набор ПУ и работает под управлением собственной ОС. Комплексное взаимодействие ЭВМ в системе может быть организованно по-разному и сводится в любом случае к обеспечению соответствующего уровня взаимодействия их ОС. Структурная схема двухмашинного вычислительного комплекса:

Схематично ММВС, в зависимости от характера связей между ЭВМ делятся на три типа:

• Косвенно-связные

• Прямо-связные

• Саттелитные

В косвенно-связных или слабосвязанных комплексах, связь между ЭВМ осуществляется только на информационном уровне. Каждая ЭВМ управляется собственной ОС. Содержит процессор, ОП и ПУ, подключенные через каналы ввода/вывода. Обмен между ЭВМ осуществляется через ССО – системные средства обмена, реализующее требуемое воздействие на их ОС. В прямо-связных или сильносвязанных комплексах, обеспечивается несколько путей обмена данными, причем каждому из них соответствует тот или иной уровень комплексирования технических средств. Существуют несколько видов комплексирования:

- «процессор – процессор» - прямое управление

- комплексирование каналов ввода/вывода через адаптер

- комплексирование общепереферийных устройств

В саттелитных системах, основное отличие заключается в том, что в них существенно отличаются комплексируемые ЭВМ по своим характеристикам. И имеет место соподчиненность ЭВМ. В такой системе имеется центральная высокопроизводительная ЭВМ и несколько саттелитных, менее производительных ЭВМ, выполняющих ввод/вывод и предварительную обработку информации.

ВС с коммутационной матрицей – это ВС, в которой передача данных между процессором и памятью, а также между каналами ввода вывода и памятью осуществляется при помощи коммутационной матрицы. Коммутационная матрица представляет собой прямоугольный двумерный массив из коммутационных элементов, установленных в местах пересечения шин процессоров и памяти.

19. Многопроцессорные вычислительные системы. Структурная схема.

ОС

М МП

М МП

М МП

ОП

Канал ввода-вывода

МПУ

ПУ

М ПУ

М ПУ

МПВС строится путем комплексирования нескольких процессоров, работающих собщем полем ОП и общим набором ПУ. Параллельная работа процессоров и распределение общих ресурсов ОП обеспечивается под управлением общей ОС. По сравнению с ММВС здесь доступ, оперативность взаимодействия процессоров более быстрая реакция возникающая как и внутри системы, так и во всей внешней среде. Поэтому МПВС обеспечивают построение комплексов высокой производительности, однако МПВС имеет следующие недостатки, в первую очередь связанные с использованием ресурсов общей ОП. При большом числе комплексируемых процессоров возможны конфликтные ситуации, когда несколько процессоров обращаются к одним и тем же областям памяти. Необходима защита памяти (аппаратная, программная).

В МПВС получили развития параллелизма обработке информации. В общем случае этот процесс сводится к воздействию определенных команд (потоков команд) на последовательных данных (поток данных).

Различают четыре вида вычислительных систем:

• ОКОД – (одиночные команды, одиночные данные);

• ОКМД – (одиночные команды, множественные данные);

• МКОД – (множественные команды, одиночные данные);

• МКМД – (множественные команды, множественные данные);

Структурная схема МКМД:

Структурная схема МКОД: