Каноническая структура мс

МС представляет собой средство обработки информации, в которой имеется множество процессоров, взаимодействующих между собой через единый ресурс. В качестве единого ресурса могут быть использованы: машины-посредники, внешние ОЗУ, общие шины, коммутаторы и т.п.

МС – это композиция, в которой имеется множество ЭП, подмножество МП и коммутатор (КОМ), который обеспечивает связь между любыми ЭП и любыми МП. Подмножество МП иногда называют общей памятью для всех элементарных процессоров. Взаимодействие между ЭП осуществляется не через КОМ, а через общую память. Все МП, как правило, идентичны.

Примеры МС:

1. C. mmp (институт Карнеги-Меллана)

Требования:

1. Достижение высокой производительности (большой полосой пропускания канала процессор-память).

2. Обеспечение и измерение показателя надёжности, в том числе и перемежающихся отказов.

3. Максимальное использование серийно выпускаемой аппаратуры:

• позволяет свести работу системы к работам по созданию лишь системных компонентов;

• использование наработанного программного обеспечения (особенно программ тестируемых структур);

• достижение более высокой надёжности.

Эта структура используется для распознавания образа (звук, видео). Система состоит из 16 ЭП фирмы DAR, процессорPDP11/40.

МП – объёмом 64 К, микропроцессорная шина обеспечивает связь с внешними устройствами, в числе которых накопители большой ёмкости (винт) и ОЗУ большой ёмкости.

Принципиальным недостатком является наличие единого КОМ, выход из строя которого приводит к полной неработоспособности системы.

2. C.vmp

Требования:

1. Сохранение работоспособности в условиях всех видов отказов (вода, пожар).

2. Независимость программного обеспечения с точки зрения пользователя от механизма отказоустойчивости системы.

3. Способность системы работать в реальном масштабе времени (аппаратура ВС должна позволять быстро обнаруживать и устранять отказы).

4. Модульные построения ВС с целью сокращения времени простоя (система должна позволять функционировать части системы при отключенной другой для проведения профилактических работ).

5. Применение серийных компонентов при построении ВС (для сокращения объёма вновь разрабатываемой аппаратуры; использование компонентов, выпускаемых серийно; преемственность…).

Структура:

Схема мажорирования

В этой структуре реализован принцип голосования (мажорирования) 2 из 3 в этом случае.

Конфигурации:

1. Все три процессора работают по идентичным программам и с одинаковым массивом данных. При этом Vобеспечивает приём трёх слов информации, их сравнения и выдачу наиболее достоверного кода на соответствующие шины. Голосование обеспечивается как при передачи от процессора к памяти, так и в обратном направлении. Этот режим обеспечивает максимальную отказоустойчивость.

2. Максимальная производительность. Все три процессора работают со своими задачами, которые могут отличаться друг от друга. Схема Vтогда представляет собой простой коммутатор, обеспечивающий связь элементарных процессоров с общей памятью. В этом режиме каждый ЭП может быть связан с любым МП.

3. При структуре максимальной производительности и использование межмашинного интерфейса Lэту структуру можно представить в виде конвейерного процессора.