1.3 Мпвс с перекрестной коммутацией

МПВС с перекрестной коммутацией лишено недостатков МПВС с общей шиной.

ОЗУ1 ОЗУ2 ОЗУ3

П1 КВВ1

П2 КВВ2

Рис.1.3.

Связи между устройствами осуществляются с помощью специального устройства - коммутационной матрицы.

Достоинства:

1) нет конфликтов из-за связей;

2) остаются только конфликты из-за ресурсов;

3) высокая производительность достигается за счет одновременной связи нескольких устройств;

4) возможность установления связи между устройствами на длительное время, что позволяет передавать любые массивы информации с высокой коростью;

5) простота и унифицированность интерфейсов всех устройств;

Недостатки:

1) сложность наращивания ВС (установка новой коммутационной матрицы);

2) КМ при большом числе устройств - громоздкая, дорогостоящая;

1.4 Мпвс с многовходовыми озу

Модули ОЗУ имеют число входов, равное числу устройств, которые к ним подключены (рис.1):

- средства коммутации распределены между несколькими устройствами;

- но для наращивания системы должны быть предусмотрены дополнительные входы ОЗУ.

Существуют структуры МПВС с общей памятью и индивидуальной

памятью.

Структура МПВС с общей памятью

ВУ

ПР1 ПР_N ВУ

^КВВ1

К К квв_к

ВУ

МП₁ МП_L

ВУ

Пр - процессор;

МП - модуль памяти;

КВВ - коммутатор модуля памяти;

ВУ - внешнее устройство;

Структура МПВС с индивидуальной памятью

_{ПР1 ПРN}

^{БО БО}

мп₁ мп_N

ву

ву

ву

ву

КВВ1 к КВВ_к

1.5. Характеристики мпвс

Пусть МПВС - однородная ВС, т.е. все процессоры одинаковы. Каждый из процессоров может обслуживать любую заявку, т.е. работает в режиме разделения нагрузки.

Каждый из N процессоров принимает на обслуживание N-ую часть заявок.

Модель МПВС с общей памятью

V Пусть в МПВС поступает

М потоков заявок с и

О ПР₁

ПР₂

ПР_N

Можно считать, что система обслуживает однородный поток заявок с .

Для обслуживания любой заявки из суммарного потока требуется в среднем процессорных операций.

Средняя длительность обслуживания заявки процессором с быстродействием B равна и интенсивность обслуживания _

Отдельный процессор обслуживает поток с интенсивностью .

Загрузка процессора

Стационарный режим существует, если ,следовательно параметры

МПВС должны отвечать соотношению

., т.е. .

Суммарная загрузка N-канальной системы .

Модель МПВС с индивидуальной памятью

o1

пр1 При экспотенциальном распределении

длительности обслуживания и дисцип-

o2 лине FIFO среднее время ожидания

пр2 заявок в системе i=1,...N

on и загрузкой :

прn

Среднее время пребывания заявок

Среднее число заявок в очереди

Среднее число заявок в системе

МПВС обслуживает суммарный поток заявок

Заявка из суммарного потока с вероятностью будет ожидать обслуживания в среднем w1 единиц времени, с вероятностью - w2.

Следовательно, среднее время ожидания заявки из суммарного потока:

Среднее время пребывания заявки в системе:

Пусть каждый из процессоров обслуживает N-ю часть суммарную потока и средняя длительность обслуживания всех процессоров = v.

=> и p1 =...=pN = p;

.