Вычислительные Системы, 10 лекция (от 12 ноября)

Материал из eSyr's wiki.

Версия от 09:40, 14 ноября 2007; ESyr01 (Обсуждение | вклад)
(разн.) ← Предыдущая | Текущая версия (разн.) | Следующая → (разн.)
Перейти к: навигация, поиск

Предыдущая лекция | Следующая лекция

Децентрилозованный вариант управления обменами. Разработан фирмой DEC. К общей шине подсоединяются процессор, память и несколько устройств управления устройствами(уу). Имеется некий арбитр шины(устройство автомат). Модель мастер слейв. Устройство может захватить шину чтобы передать что-то другому устройству. Например, процессор может захватить шну чтобы сказать уу управляющие слова обмена, сформрованные драйвером. Ответственным за выполнения обмена становится контроллер. Он, в том числе, устанавливает приритеты, ему звестно куда, сколько и откуда.

А как быть с быстрым и медленными устройствами? Быстрым надо дать полную дорогу до оператвной памяти. Стали делать шину первого уровня, аналог селекторного канала,а к ней, адаптерно, подключлась шина второго уровня, к которой подключались уу медленных устройств, которым, естественно, давался меньший приоритет. И даже дальше иерархия продолжалась, через адаптер подключалась шин 3 уровня, к которой подключались уу еще более медленных устройств.

На этом мы завершили рассмотрение организации обмена с внешними устройствами.

Иногда на экзамене возникает вопрос -- а что такое внешнее устройство(магнитный диск, дсплей)? Посмотрите эти вещи. Подчеркну некоторые позиции. Сейчас все мы пользуемся растровыми дисплеями. Имеется некоторое поле данных в памяти, и в этом поле данных имеется информация как засвечивать каждую точку экрана.Объем данных про каждую точку называется пиксел. Вплоть до 24 рзрядов на каждую точку. Просматривается память, и как в телевизоре, отображается построчно. Сейчас в основе такие дисплеи. Когда то были популярны векторные дисплеи. Надо например нарисовать отрезок и окружность, про них известны координаты и уравнения. И для того чтобы их нарисовать достаточно указать кругx1,x2,r) или прямая(x1,y1,x2,y2). В растровом экране для аналогичной задачи пришлось бы хранить гораздо больший объем информации. В векторных дисплеях проблемы начинаются, когда количество объектов становится велико. з за этого перешли к растровым дисплеям. Запись на диск, дорожку. Там имеется область служебных данных, куда можно многое поместить - контрлоьная сумма, номер дорожки(на случай если сбились, чтоб это можно было понять). Очень интересна в этом смысле вариант получения правильной информац с магнитной ленты, которая может быт неважно записана, лии пылинка попала между головкой и лнетой, или прижимается недостаточно вакуумно.Есл в одной организации магнитофон был отъюстирован под опр тип ленты, то когда в другой органщзации хотели прочтать эти ленты - приезжали и смотрел и как отъюбстирован. Когда стали делать маленькие машины - см, электроника - к этому времени появился юникс и у нас стали делать демос(юникс на наших машинах), просто так то было не взять - железо все свое. Ну и демосы на машинах стали сдавать, распространяли их. И были комиссии, тестовые хзадачи. Условием комиссии было - что бы на одной машине под демосом на ленту записали, демос на другой машне должен прочиитать. вот в одной большой организации они целый день бегали по этажам, пытаяь хоть где нибудь ссчитать то что занписали на точно таком же физ устройстве.. Как это было сделано в бэсм6. Пишется первые 10 разрядов -слог, и пишется контрольный разряд. Из нескольких слогов получалось слово. Зона ленты, содержащая такие слова (зона i). Дальше, с некоторым промежутком писался дубль зоны i. Допустим, считываете. Иногда после записи считывали сразу, чтобы проверить, хотя это не помогало особо - в другом месте могла лента покоробиться или натянуться плохо. Считывли , проверяли контрольные суммы,и если хотя бы в одном слове было расхождение, то подавался сигнал ошибки. Считывание шло с болкровкой считывания неверных слогов. На место неверного слога пишутся нули. Потом точно так же считывалась вторая копия зоны, с наложением(делалась дизъюнкция считанных строк).Реально как? Считыване, если есть сигнал - считывание с наложением, если в считывани с наложением ошибка - проводим контрольное суммирование. В месте между зонам записывали контрольную сумму. На бэсм6 эта контрольная сумма делалась программно. Если контрольная сумма не совпадала, то читали вчистую, то делали цикл счтываний с наложением. А если оно из цикла не выходила? Подходишь и пальчиком прижимаешь. Сам знаешь где, в каком месте -- атьатьатьтюптюп,и пальчики все вытерты были весьма основательно. чеоловеко машинное взамодействие.

Без переыва, мела хватит. Интересный момент. Как то была конференция в дубне. Использование дисплеев для эвм. Обсуждалась и тезхническая и прогаммисткая сторона.Когда постатистировали все собранные доклады, то выяснилось, что кол-во организаций, сроздающих дисплеиив ссср больше чем в сша и европе вместе взятых. Например какое нибудь нии метгорочистка делало свой дисплей. За гос счет кто тольько чего не делал. Хотя все эти грушки конечно так и остались с игрушками. Перейдем к многмашинным комплексам.


Многомашинные комплексы

  • Комплексы с сильной связью. Одна машина связана с другой машиной так, что информация передается со скоростью работы памяти. Или вообще общая память для всех машин. Многомашинный комплекс -- это когда есть своя ос на каждом узле, и только это. Ос ы могут переговариваться между собой -- возьми мою задачу,я вот тут перегружена. Конечно на компах с общей памятью тело таких ос будет общее, но табачок то врозь - рабочие данные у каждой разные. Итак, комплексы могут иметь общий канал. Кстати! Селекторный канал. К ЭВМ серии ЕС ставилось устройство канал/канал, к нему подсоединялась другая ЕС ЭВМ. И так они сопрягались. Либо память общая, как на Эльбрусе.
  • Комплексы с слабой связью. Раньше на факе стояло две бэсм6. Но смену держали только на одной(забирать перфокарты, давать бумагу цпу), так как у них были общие магнитные диски. Это читалось медленно, поэтому считалось слабой связью. Какя наислабейшая связь? Человек бегает и носит магнитные ленты.

Рассмотрим комплекс с общей памятью для системы реального времени. Комплекс АС-6. Задача на сегодня и на след раз. Как виите, это ассоцииируется с бэсм-6. Оборудование с точки зрения конструкции было как в ысм 6. Началось с приказа сделать для бэсм6 хороший ввод в вывод в телеграфные и телефонные каналы. Имелось в виду, чтобы получать таким образом инфу с космических аппаратов лунной программы. нужно было тратить на ввод-вывод не более 20 процентов мощностей машины. Такие каналы были сделаны достаточно быстро, и потом в опрееленном смысле использовались. Каналы ввода-вывода такие вообще то были изначально, с телетайпов 17 года читали на бэсм6 в 67 году. Вобщем сделали, использовали, но конечно, не для лунных программ. Хотели устроит ковеер машин, чтоы ускорить обраотку информации.Из этого получилось АС-6 -- аппаратурное сопряжение бэсм6. Как было сделано? Некоторое кол-во решающих уст-в и уст-в хранения данных объединялись с помощью высокоскоростного канала. Имелся некий коммутатор, который состоял из, скажем, 8 регистров. Назывался к1(комутатор каналов 1 уровня). И имелся дуплекс до устройств(на каждом устройстве был адаптор). Имелось 4 входы-выхода. Можно было подсоединить три устройства, а потом нужно было выходить на следующий коммутатор, там работало только 2 устройства(могло 3, но если еще надо было устройства подключать, то 2, а рассчитана система была на 16 устройств, но больше чем 8 не эксплуатировалось), и было подключение к следующему коммутатору. Устройствами были, к примеру, машины бэсм6, центральные процессоры с опер памятью или без опер памяти(цп 6), отдельные модули оп, переферийные машины(пм-6).

ЦП 6. Тоже машина, работала под своей ос. Было исправлено два недостатка бэсм6 - много виртуальной памяти(больше физической) и было добавлено операций для работы с байтовыми и битовым полями. Работала она чуть быстрее бэсм 6, но конструкция была похожа. Ос система могла находиться на любом узле(даже в памяти какой-нибудь бэсмы). Все памяти были одинаково доступны. У пм памяти точно не было, и их ос тоже находилось на каком нить узле на котором память была. За любыми действиям и данным приходилось бегать черте куда. Распределением ресурсов занималась ос, но на самом деле была машина диспетчер. Всё это работало. Каждое из устройств имело свой номер от 0 до F. То есть, имелся номер устройства и адрес внутри устройства. Передача информации опиралась на сообщения. Сообщения разбивались на 2 части:

  • управляющая часть
    • код операции
    • номер устройства получателя
    • адрес в устройстве получателе
    • номер устройства отправителя
    • адрес в устройстве отправителе

У коммутатора внутри картина сети(сначала ее программировал,птотм увидев что редко меняется стали паять), он направляет сообщение куда надо. В сообщен было 96 разрядов.12 байтов. Вот такое 12 байтовое сообщение прибегает на коммутатор и гуляет между всеми устройствам через канал 1 уровня(он был весьма быстрым каналом). Кстати, точно такое решение возникло на системе обработки изображений Сан Диего, основанной на креях силикон графикс.

АС-6 даже на факультет притащили. И были большие дебаты -- развертывать её или нет. Королев был за, но победили силы которые были против. Так и увезли.

Почему это сильная связь?сообщения между двумя соседними устройствами передавались не более чем за 0.1 микросекунду. А цикл работы памяти было 1-2 мкросекунды. Когда время цикла памяти сопоставмо с времени передачи - это сильная связь. Пиковая скорость передач была фантастической -- 200 мегабит. Расстояние было не больше 50 метров.


Вычислительные Системы


01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11


Календарь

пн пн пн пн пн
Сентябрь
03 10 17
Октябрь
01 08 15 22 29
Ноябрь
05 12 19

Материалы
Вопросы по курсу


Эта статья является конспектом лекции.

Эта статья ещё не вычитана. Пожалуйста, вычитайте её и исправьте ошибки, если они есть.
Личные инструменты
Разделы