- •Министерство образования и науки российской федерации федеральное агентство по образованию
- •Архитектура эвм
- •Часть 2, 3
- •Глава 5. Уровни организации эвм.
- •5.1. Машинный уровень организации
- •5.1.1. Форматы команд.
- •5.1.2. Адресация данных.
- •6.2.1.1. Прямые способы адресации.
- •6.2.1.2. Непрямые способы адресации:
- •3. Автоинкрементная, автодекрементная (индексная) адресация.
- •5.1.3. Адресация команд.
- •5.1.4. Типы машинных команд.
- •5.1.5. Команды обработки данных.
- •5.2. Микропрограммный уровень организации эвм.
- •5.2.1. Принцип микропрограммного управления.
- •5.2.2. Описание функциональных микропрограмм.
- •5.2.3 Набор микроопераций и микроэлементов.
- •1°. Шина.
- •2°. Регистры.
- •3°. Счетчики.
- •4°. Сумматоры.
- •5°. Преобразователи кодов.
- •6°. Вычисление значений логических условий.
- •7°. Комбинированные операционные элементы.
- •5.2.4. Структурное построение и функционирование микропрограммных устройств управления.
- •5.3. Системный уровень организации
- •Глава 6. Организация памяти вс.
- •6.1. Виды запоминающих устройств. Иерархия памяти.
- •6.2. Организация оперативной памяти.
- •Глава 7. Виды и архитектура процессоров.
- •7.1. Матричный процессор.
- •7.2. Процессор с конвейеризацией команд и процессор с конвейеризацией операций.
- •7.3. Суперскалярный процессор.
- •7.4. Коммуникационный процессор
- •7.5. Архитектуры cisc и risc.
- •Глава 8. Организация связей в эвм.
- •Глава 9. Основные классы современных параллельных компьютеров.
- •9.1. Симметричные мультипроцессорные системы (smp) (Symmetric Multi-Processing)
- •9.2. Массивно-параллельные системы (мрр) (Massively Parallel Processing)
- •9.3. Системы с неоднородным доступом к памяти (numa) (non uniform memory access)
- •9.4. Параллельно-векторные системы (pvp)
- •9.5. Кластерные системы
- •Глава 10. Межпроцессорные сети связи в эвм mpp типа (Interconnect Network)
- •Глава 11. Эффективная организация дисковых накопителей при организации параллельного и независимого доступа
- •11.1. Общие вопросы организации.
- •11.2. Время обслуживания.
- •11.3. Затраты и целесообразность.
- •11.4. Технология i2o в raid-контроллерах.
- •Глава 12. Параллельные и распределенные системы Введение.
- •Недостатки мультипроцессоров
- •Pc необходимо объединять в сети, поскольку возникает
- •12.1. Операционные системы мультипроцессорных эвм
- •12.1.1 Процессы и нити
- •12.1.2. Взаимодействие процессов
- •12.1.3 Планирование процессоров
- •12.2. Коммуникации в распределенных системах
- •Локальные сети.
- •Клиент-сервер
- •Удаленный вызов процедур
- •Обмен сообщениями между прикладными процессами send, receive (адресат/отправитель, [тэг], адрес памяти, длина)
- •12.3. Синхронизация в распределенных системах
- •12.3.1. Синхронизация времени
- •Логические часы.
- •Физические часы.
- •12.3.2 Выбор координатора
- •Алгоритм "задиры"
- •Круговой алгоритм.
- •12.3.3 Взаимное исключение Централизованный алгоритм
- •Алгоритм с круговым маркером
- •Алгоритм древовидный маркерный (Raymond)
- •Децентрализованный алгоритм на основе временных меток.
- •Алгоритм широковещательный маркерный (Suzuki-Kasami).
- •12.3.4. Координация процессов
- •12.4. Распределенные файловые системы
- •12.4.1 Архитектура распределенных файловых систем
- •Интерфейс файлового сервера
- •5.1.2 Интерфейс сервера директорий
- •Различают две формы прозрачности именования
- •Семантика разделения файлов
- •12.4.2 Реализация распределенных файловых систем
- •Использование файлов
- •5.2.2 Структура системы
- •Кэширование
- •Когерентность кэшей.
- •Размножение
- •12.4.3. Пример: Sun Microsystems Network File System (nfs)
- •Архитектура nfs.
- •Протоколы nfs.
- •Реализация nfs
- •Список литературы
- •Оглавление:
6°. Вычисление значений логических условий.
Эти функции операционным элементом в
виде булевой функции
,
где
некоторые
слова, поля слов или отдельные биты
слов.
Функция вычисления комбинационной схемой:
Наиболее распространенными схемами
для вычисления логических условий
являются схемы, которые вычисляют
отношение 2-х слов А и В:
.
7°. Комбинированные операционные элементы.
Комбинированные операционные элементы обеспечивают реализацию нескольких разнотипных МО. Комбинированные операционные элементы строятся на основе регистров, имеющих входную и выходную логику.
5.2.4. Структурное построение и функционирование микропрограммных устройств управления.
Управление работой операционного автомата по микропрограмме реализуются с помощью микропрограммного устройства управления.
1. Управление по схемной (жесткой) логике (микропрограмма реализуется в виде схемы).
2. Управление по хранимой микропрограмме.
Управление по схемной логике реализуется на основе принципа Фон-Неймана, на микропрограммном уровне. Микрокоманды имеют операционно-адресную структуру. ВУУ -типовой модуль микропрограммного устройства управления. Любая микропрограмма состоит из микрокоманд. Любой следующий шаг начинается после предыдущего. Управление работой обеспечивает микропрограмма УУ. Существуют два варианта: управление по хранимой микропрограмме, управление по схемной логике (Intel).
Адрес формируется в СФАМК (см. рис. 8), в РАМК осуществляется хранение адреса. Выбирается начальная МК, поле в регистре МК дешифруется (в ДШ МО), операционным автоматом, регистром МК - формируется адрес следующей МК.
Рис. 8.
Микропрограммы УУ различаются по:
Типу памяти МП
ПЗУ - статическая МП
ОЗУ - динамическая МП
способу кодирования МО
прямое
косвенное
технической реализации - тактность использования МК
Способы кодирования МО:
1) горизонтальное микропрограммирование
2) вертикальное микропрограммирование
3) смешанное микропрограммирование
1) Горизонтальное микропрограммирование. Любому сигналу ставится 1 бит в операционной части МК (для примера 1 - выполняется 0 - нет). В любой МК может выполняться любая МО.
Достоинства:
Если нужен ввод новой МК, то никаких схемотехнических изменений нет.
Добавление новой МО к существенному увеличению схемы УУ не приводит
Нет схемы дешифрации
Недостатки:
Сложность (длинна операционной части МК определяется количеством МО, следовательно, емкость памяти МК увеличивается)
Сложность доступа
Из операционной части полезную информацию несет 10-15%
Горизонтальное микропрограммирование применяется в простых устройствах обработки с малым количеством МО.
2) Вертикальное микропрограммирование. Любой сигнал управления задается значением всего кода операционной части.
Достоинства:
1) nоч = ]log2(M+l)[ (длина операционной части)
2) появление новых МК к принципиальным трудностям не приводит
3) емкость памяти МК достаточно небольшая.
Недостатки:
1) нужна дешифрация
2) две одинаковых МО в одной МК не могут быть, следовательно, количество МК возрастает.
3) Смешанное микропрограммирование. Весь набор микроопераций разбивается на некоторое количество подмножеств, причем необязательно, чтобы подмножества были непересекающимися, тогда операционная часть МК будет состоять из нескольких подмножеств.
Длина любого поля niоч = ]log2(Mi+l)[
Длина операционной части
Внутри подмножества любая МО кодируется вертикальным способом, может реализовываться способ горизонтально - вертикального программирования.
