2.7.2 Структура системы с разделяемой распределённой

памятью

Структура системы представлена на рис.2.14 и содержит в своём составе процессор, локальную память, подключённую на местную шину и шинный интерфейс .

стр.55

Функции шинного интерфейса зависят от способа организации

управления системой и могут включать:

• организацию доступа к памяти удаленного вычислительного

модуля;

• управление занятием/освобождением общей шины;

• организацию внешних прерываний; • управление локальной памятью при доступе к ней со стороны удалённого вычислительного модуля;

• распознавание собственного адреса, выставленного на общую

шину удалённым вычислительным модулем;

• буферизацию передаваемых данных.

Коммутация адреса, данных и управляющей информации может

производиться с буферизацией или без неё, в зависимости от принятого способа связи между вычислительными модулями. Коммутаторы шинного интерфейса должны обеспечивать режим высокого выходного сопротивления для отключения вычислительного модуля от общей шины на период местных обращений процессора в локальную память. Освобождённая ОШ может быть предоставлена для осуществления связи другим вычислительным модулям.

Обращения вычислительных модулей в удалённую память может

производится либо прямым доступом, либо некоторым другим способом, например, по прерыванию. Для организации обращения в удалённую память вычислительный модуль-источник выставляет на общую шину адрес вычислительного модуля - приёмника, адрес ячейки локальной памяти удалённого вычислительного модуля, данные и управляющую информацию, т.е. формирует кадр обмена. Шинный интерфейс вычислительного модуля - приёмника, обнаружив собственный адрес, вырабатывает сигнал ЗАПРОС ПРЯМОГО ДОСТУПА или ЗАПРОС ПРЕРЫВАНИЯ, с помощью которого приостанавливается работа местного процессора на период времени обращения к его локальной памяти внешнего процессора. По сигналу ПОДТВЕРЖДЕНИЕ ДОСТУПА шинный интерфейс производит коммутацию общей шины на местную. По окончании обмена вычислительный модуль - приёмник возвращается в исходное состояние, которое предшествовало внешнему обращению.

стр.56

При таком способе организации вычислительных модулей возможно

использование способов связи как с буферизацией, так и без буферизации данных. В обоих случаях могут возникать конфликты за доступ к разделяемой памяти при одновременном запросе её со стороны удалённого и местного процессоров. Разрешение конфликтных ситуаций может производится схемой приоритетов, причём высший приоритет должны иметь запросы, поступающие из общей шины, чтобы не загружать её дополнительной передачей информации о состоянии памяти удалённого вычислительного модуля. Это требование связано с обеспечением высокой пропускной способности общей шины, являющейся «узким местом» системы.

Чтобы минимизировать конфликты за доступ к локальной памяти со

стороны местного и удалёного процессоров, её выполняют с расслоением. Ещё большей минимизации конфликтов достигают применением в вычислительных модулях кэш – памяти разных уровней. На рисунке 2.15 представлен вариант построения вычислительного модуля с кэш-памятью.

Поскольку, в соответствии с принципами временной и

пространственной локальности, основная доля обращений при обработке программ вычислительным модулем будет приходиться на кэш-память, то загрузка локальной памяти сокращается. Отсюда следует уменьшение препятствий при доступе к локальной памяти со стороны удалённых вычислительных модулей. Этот же подход применим и к структурам с разделяемой памятью (рис.2.16).

стр.57