Ответы на билеты по экзамену ВМС и СТК в МЭСИ
Информация - Компьютеры, программирование
Другие материалы по предмету Компьютеры, программирование
?ого управления. Один процессор выдает другому команду - сигнал. Этот канал не предназначается для обмена большими порциями информации, а только командами.
II уровень общей оперативной памяти. В качестве сопрягаемых устройств используются коммутаторы много оболочной ОП. Однако при большом числе комплексирующих процессоров оперативная память становится источником большого числа конфликтов. Особо опасны конфликты когда, когда один хочет прочесть информацию а другой -поменять данные. Этот вид взаимодействия наиболее оперативный при небольшом числе обслуживаемых абонентов.
III уровень комплексируемых каналов ввода-вывода. Предназначается для передачи больших объемов информации между блоками ОП, сопрягаемых в ВС. Обмен данными между ЭВМ осуществляется с помощью адаптера "канал-канал" (АКК) и команд "чтение" и "запись". Каналы могут быть селекторными и мультиплексными. Скорость передачи данных измеряется Мбайтами в секунду. Передача данных идет параллельно вычислениям в процессорах.
IV уровень групповых устройств управления периферией. В качестве средств сопряжения используются двуканальные переключатели, позволяющие группы устройств подключать к каналам различных ЭВМ. Для исключения конфликтов было принято следующее: канал, перехватывающий управление, резервирует подключенное устройство до полного завершения работ. Только после освобождения ресурса эти устройства могут быть переключены на другой канал.
V уровень внешних общих устройств. Предполагается, что комплексируемые внешние устройства имеют встроенный или навесной двуканальный переключатель для подключения к различным каналам. Этот уровень используется только в специальных системах.
I, III, IV уровни предназначены для создания многомашинных систем. II - для многопроцессорных систем. На практике зачастую создается комбинация уровней, что позволяет создать достаточно гибкие и перестраиваемые структуры. Комплексируемые связи позволяют создавать различные системы.
№38 Архитектура ВС. Параллелизм команд и данных.
Понятие архитектуры затрагивает более общую классификацию, относящуюся к видам параллельной обработки информации. Среди различных видов классификаций наиболее устойчивой оказалась классификация Флинна. Согласно этой классификации все ВС сети могут быть разбиты на 4 группы:
- одиночный поток команд и данных ОКОД (SISD)
- множественный поток команд, одиночный поток данных МКОД (MISD)
- одиночный поток команд, множественный поток данных ОКМД (SIMD)
- множественный поток команд, множественный поток данных МКМД (MIMD).
В основу данной классификации положен параллелизм обработки команд и данных, а также их сочетание.
Архитектура ОКОД охватывает все однопроцессорные и одномашинные варианты систем, т.е. с одним вычислителем. Все ЭВМ классической структуры попадают в этот класс. Параллелизм обеспечиваемый этой структурой кажущийся. Здесь параллелизм вычислений обеспечивается путем совмещения выполнения операций отдельными блоками АЛУ, а также параллельной работой устройств вывода-ввода информации и процессора. Процессор может обрабатывать только одну задачу, но параллельно вычислениям в процессоре могут выполняться операции ввода вывода. Сейчас эти системы относятся к классическим структурам ЭВМ. Хорошо изучена. Новых решений не предвидиться.
Архитектура МКОД предлагает построение своеобразного процессорного конвейера, в котором результаты обработки предлагаются от одного процессора к другому по цепочке. В современных ЭВМ по этому принципу реализована схема совмещения операций, в которой параллельно работают различные функциональные блоки, и каждый из них делает свою часть в общем цикле обработки команды. На практике нельзя обеспечить "большую длину" конвейера, при которой достигается наивысший эффект (т.к ориентация процессоров не может быть полной).
Конвейерная схема нашла применение в скалярных процессорах Супер ЭВМ, в которых они применяются как специальные процессоры для поддержки векторной обработки. ПО типу конвейра работают сети, реализующие архитектуру клиент-сервер.
ОК ОК" ОК
ОД
…..
Архитектура ОКМД предполагает создание структур векторной или матричной обработки. Системы этого типа строятся как однородные, т.е. процессорные элементы, входящие в систему, идентичны и все они управляются одной и той же последовательностью команд. Однако каждый процессор обрабатывает свой поток данных. Под эту схему хорошо подходят задачи обработки матриц или векторов (массивов), задачи решения систем, линейных и нелинейных, алгебраических и дифференциальных уравнений.
Все машины высокой производительности имеют встроенные сопроцессоры матричного типа. Все современные супер ЭВМ комбинируют векторную и конвейерную обработку и отличаются только видами этих комбинаций.
ОД1
ОД2
ОД3
Архитектура МКМД предполагает, что все процессоры системы работают по своим программам с собственным потоком команд.
В простейшем случае они могут быть автономны и независимы.
Большой интерес представляет возможность согласованной работы ЭВМ (процессоров), ког