При этом системы ОКОД, как уже указывалось, представляет из себя обычные однопроцессорные ЭВМ, которые на самом деле электрически объ- единены в вычислительную систему какими-то способами, которые будут рассматриваться в дальнейшем.

2. В виде структуры, представленной на рис. 21.

На первый взгляд разница между рассмотренными двумя способами построения системы незначительная: в варианте рис. 20 для каждой последо- вательности команд и данных имеется свое собственной ЗУ, а в варианте рис. 21 все команды и все данные размещаются в общих ЗУ.

Рис 21

Однако такое различие приводит к двум сильно отличающимся по по- строению и организации вычислений типам вычислительных систем:

-многомашинным (рис. 20)

-многопроцессорным (рис. 21).

Вмногомашинном варианте вся система как бы распадается на не- сколько независимых систем класса ОКОД, т.е. самостоятельных ЭВМ со всеми присущими им особенностями. В многопроцессорном варианте систе- ма жестко связана общей памятью команд и данных, и хотя процессоры имеют достаточную самостоятельность, в системе организуется их совмест- ная работа. Многомашинные системы лучше всего приспособлены для реше- ния потока независимых задач. Многопроцессорные являются достаточно универсальными. Рассмотрим класс систем МКМД более подробно.

Многомашинные вычислительные системы

Такие системы включают в свой состав две или более ЭВМ. При этом каждая из них имеет собственный процессор, оперативное ЗУ (ОЗУ), набор периферийных устройств и работает под управлением собственной операци- онной системы. Связи между ЭВМ обеспечивают выполнений функций, воз- ложенных на вычислительную систему. По характеру связей между ЭВМ многомашинные системы разделяются на три типа – косвенно- или слабосвя- занные, прямосвязанные и сателлитные.

27

1. Косвенно- или слабосвязанные вычислительные системы

Рис. 22

Этот рисунок представляет два типа многомашинной вычислительной системы: косвенно- или слабосвязанный тип, которому принадлежит только связь 1 между ЭВМ, и прямосвязанный тип, которому принадлежат связи 2 между ЭВМ.

В косвенно- или слабосвязанных системах ЭВМ связаны друг с другом только через внешнее ЗУ (ВЗУ). Обеспечивает эту связь устройство управле- ния УУ с тремя и более входами. При этом связь между ЭВМ осуществляется на информационном уровне. Обмен информацией происходит по принципу «почтового ящика», когда каждая из ЭВМ помещает в общее ВЗУ информа- цию, руководствуясь собственной программой, а другая ЭВМ извлекает эту информацию из общего ВЗУ, руководствуясь тоже своей собственной про- граммой. Такая организация связей обычно используется, когда ставится за-

дача повысить надежность вычислительной системы путем резервирования ЭВМ. На рис. 22 ЭВМ1 и ЭВМ2 являются основным и резервным комплек- тами системы. Основной комплект оставляет в ВЗУ всю информацию, необ- ходимую для продолжения решения задачи с любого момента времени, а ре- зервный комплект продолжает решение задачи после отказа основного ком- плекта.

Недостатки этого типа системы:

-отказы УУ и ВЗУ приводят к отказу вычислительной системы;

-связь ЭВМ через ВЗУ медленнодействующая, что понижает произ- водительность вычислительной системы.

28

Прямосвязанные вычислительные системы

В прямосвязанных вычислительных системах ЭВМ могут быть связаны друг с другом через ООЗУ, через АКК и через канал прямого управления процессор-процессор (рис. 22).

Связь через ООЗУ намного производительнее связи через ВЗУ, она то- же носит информационный характер, а обмен информацией между ЭВМ происходит по принципу «почтового ящика». Однако, вследствие того, что ООЗУ более быстродействующее, чем ВЗУ, процессоры связаны с ООЗУ прямой связью, все процессы в вычислительной системе протекают с суще- ственно большей скоростью, чем в косвенно- или слабосвязанной системе, а разрывы в выдаче результатов при переходах с одной на торую ЭВМ сокра- щаются до минимума. Все это способствует повышению производительности вычислительной системы и ликвидирует второй недостаток, отмеченный в предыдущем разделе.

Связь процессор-процессор может быть не только информационной, но и командной, т.е. по каналу прямого управления один процессор может непо- средственно управлять действиями другого процессора. Это существенно

улучшает динамику перехода от основной ЭВМ к резервной и позволяет осуществлять более полный взаимный контроль ЭВМ. Следует, однако, под- черкнуть, что передача значительных массивов информации между процес- сорами невыгодна, т.к. в этом случае понижается производительность вычис- лительной системы из-за того, что процессоры, ведя взаимный обмен инфор- мацией, прекращают решение задач.

Связь через АКК практически не хуже связи через ООЗУ, т.к. в АКК для записи и перезаписи информации используются быстрые регистры. Все

вышеизложенное способствует более быстрому переводу решения задачи с одной ЭВМ на другую, позволяет обмениваться им большими массивами информации, а использование всех трех типов связи позволяет существенно повысить надежность системы.

Саттелитные вычислительные системы

Для этих систем характерным является не способ связи, а принцип взаимодействия ЭВМ. Структура связей при этом не отличается от прямосвя- занных.

Особенностью сателлитных вычислительных систем является то, что в

них:

-ЭВМ существенно различаются по своим основным характеристи- кам – производительности и объему памяти;

-имеют место определенная иерархическая соподчиненность ЭВМ и различие функций, реализуемых каждой из них.

Основная ЭВМ в структуре, как правило, высокопроизводительная. Она предназначается для основной обработки информации, т.е. занимается решением проблемы СОД и управления или проблемы иной большой систе- мы. Другие ЭВМ системы существенно менее производительные. Они назы-

ваются вспомогательными или сателлитными ЭВМ и предназначаются для

29