3. Арифметико-логические устройства и блок ускоренного умножения. Схемы наращивания алу при последовательном и параллельном переносах.

Арифметико-логические устройства АЛУ (ALU, Arithmetic-LogicUnit) вы­полняют над словами ряд действий. Основой АЛУ служит сумматор, схема которого дополнена логикой, расширяющей функциональные возможности АЛУ и обеспечивающей его перестройку с одной операции на другую.

Обычно АЛУ четырёхразрядные и для наращивания разрядности объединяются с формированием последовательных или параллельных переносов. Логические возможности АЛУ разных технологий (ТТЛШ, КМОП, ЭСЛ) сходны. В силу самодвойственности выполняемых операций условное обозначение и таблица истинности АЛУ встречаются в двух вариантах, отличающихся взаимно инверсными значениями переменных.

АЛУ (рис. 2.35) имеет входы операндов А и В, входы выбора операций S, вход переноса C_i  и вход М (Моdе), сигнал которого задает тип выполняемых операций: логические (М = 1) или арифметико-логические (М = 0). Результат операции вырабатывается на выходах F, выходы G и Н дают функции генерации и прозрачности, используемые для организаций параллельных переносов при наращивании размерности АЛУ. Сигнал C₀ — выходной перенос, а выход А = В есть выход сравнения на равенство с открытым коллектором.

Шестнадцать логических операций позволяют воспроизводить все функции двух переменных. В логико-арифметических операциях встречаются и логи­ческие и арифметические операции одновременно.

Запись типа А \/ + АВ следует понимать так: вначале поразрядно выполняются операции инвертирования (В), логического сложения (А \/ В) и умножения (АВ), а затем полученные указанным образом два четырехразряд­ных числа складываются арифметически.

При операциях над словами большой размерности АЛУ соединяются друг с другом с организацией последовательных (рис. 2.36, а) или параллельных (рис. 2.36, б) переносов. В последнем случае совместно с АЛУ применяют микросхемы — блоки ускоренного переноса, получающие от отдельных АЛУ функции генерации и прозрачности, а также входной перенос и вырабатывающие сигналы переноса.

Блок CRUвырабатывает также функции генерации и прозрачности для всей группы обслуживаемых им АЛУ, что при необходимости позволяет организовать параллельный перенос на следующий уровень (между несколькими группами из четырёх АЛУ).

С хема ускоренного переноса (CRU или GPR)

1 - инверсный вход G1;2 - инверсный вход P1;3 - инверсный вход G0;

4 - инверсный вход P0;5 - инверсный вход G3;6 - инверсный вход P3;

7 - выход P; 8 - общий; 9 - выход C_n+z;10 - инверсный выход G;

11 - инверсный выход C_n+y;12 - инверсный выход C_n+x; 13 - вход C_n;

14 - инверсный вход G2; 15 - инверсный вход P2;

4. Основные характеристики вычислительных сетей.

1.   Операционные возможности

2.   Время реакции сетей

3.   Пропускная способность

4.   Надежность

5.  Расширяемость и маштабируемость сети

6.  Производительность сети

7.  Прозрачность, управляемость и совместимость

8.  Стоимость обработки данных

 1. Это перечень основных услуг предоставляемых сетью пользователю по обработке, хранению и передачи данных. Все остальные характеристики определяют качество предоставляемых пользователю услуг.

2. Это интервал времени между возникновением запроса пользователя к какой-либо услуге сети и моментом получения ответа на данный запрос.

Время реакции сети (Т) состоит:

- Время подготовки запроса пользователя

- Время доступа запроса к средствам передачи данных

-Время передачи запроса до адресата через промежуточные средства      телекоммуникации

- Время обработки запроса и подготовки ответа

- Время передачи ответа

- Время обработки ответа источником запроса

3 и 5 – качество непосредственной передачи данных (задержка передачи) зависит от промежуточных каналов связи от средств коммуникации и т.д. Задержки образуются только в конечных узлах, где они и выполняются.

3. Это объем данных (бит/с) передаваемых сетью в единицу времени и является наряду с задержкой передачи характеристикой, показывающей непосредственно качество передачи данных.      Т~1/V

4. Надежность складывается из:

4.1 Коэффициент готовности сети – это доля времени в течении которого сеть выполняет возложенные на нее функции

4.2 Вероятность доставки данных без искажений (вероятность потери данных)

4.3 Безопасность – защита данных от несанкционированного доступа

4.4 Отказоустойчивость – способность сети работать при отказе отдельных структурных функциональных элементов сети

5. Расширяемость – характеризует степень легкости замены или добавления / удаления отдельных элементов сети.

Маштабируемость – возможность расширения сети в широких пределах без заметного ухудшения качества функционирования сети.

6. Это суммарная производительность всех вычислительных систем, входящих в сеть, характеризует вычислительную мощность всей сети.

7. Прозрачность – характеризует степень простоты работы пользователя в сети

Управляемость – это возможность контроля состояния сети и ее отдельных компонентов, возможность разрешения возникающих в сети проблем, возможность анализа качества функционирования сети.

Совместимость – возможность сети включать в себя разнообразное программное, техническое обеспечение, произведенное самыми разными производителями (интегрируемость). Она достигается соблюдением разными производителями единых правил производства продукции (стандартов).

8. Характеризует эффект и целесообразность построения и использования сети. Определяется из стоимости средств используемых для обработки, передачи и хранения данных с учетом их объема.