Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Многомашинные и многопроцессорные ВС



Вычислительные системы могут строиться на базе нескольких компьютеров или на базе нескольких процессоров. В первом случаи ВС будет многомашинной, во втором —многопроцессорной.

Многомашинная ВС содержит некоторое число компьютеров, информационно взаимодействующих между собой. Машины могут находиться рядом друг с дру­гом, а могут быть удалены друг от друга на некоторое, иногда значительное рассто­яние (вычислительные сети).

В многомашинных ВС каждый компьютер работает под управлением своей опера­ционной системы (ОС). А поскольку обмен информацией между машинами вы­полняется под управлением ОС, взаимодействующих друг с другом, динамиче­ские характеристики процедур обмена несколько ухудшаются (требуется время на согласование работы самих ОС). Информационное взаимодействие компьюте­ров в многомашинной ВС может быть организовано на уровне: процессоров; оперативной памяти; каналов связи.

При непосредственном взаимодействии процессоров друг с другом информаци­онная связь реализуется через регистры процессорной памяти и требует наличия вОС весьма сложных специальных программ.

Взаимодействие на уровне оперативной памяти (ОП) сводится к программной реали­зации общего поля оперативной памяти, что несколько проще, но также требует суще­ственной модификации ОС. Под общим полем имеется виду равнодоступность мо­дулей памяти: все модули памяти доступны всем процессорам и каналам связи. Па уровне каналов связи взаимодействие организуется наиболее просто и может быть достигнуто внешними по отношению к ОС программами-драйверами, обес­печивающими доступ от каналов связи одной машины к внешним устройствам других (формируется общее поле внешней памяти и общий доступ к устройствам ввода-вывода).

Все вышесказанное иллюстрируется схемой взаимодействия компьютеров в двух­машинной ВС, представленной на рис. 10

Рис. 10. Схема взаимодействия компьютеров в ВС

 

Ввиду сложности организации информационного взаимодействия на 1-м и 2-м уровнях в большинстве многомашинных ВС используется 3-й уровень, хотя и ди­намические характеристики (в первую очередь быстродействие), и показатели на­дежности таких систем существенно ниже.

В многопроцессорной ВС имеется несколько процессоров, информационно взаи­модействующих между собой либо на уровне регистров процессорной памяти, либо на уровне ОП. Этот тип взаимодействия используется в большинстве случаев, ибо организуется значительно проще и сводится к созданию общего поля оперативной памяти для всех процессоров. Общий доступ к внешней памяти и устройствам вво­да-вывода обеспечивается обычно через каналы ОП. Важным является и то, что Ввиду сложности организации информационного взаимодействия на 1-м и 2-м уровнях в большинстве многомашинных ВС используется 3-й уровень, хотя и ди­намические характеристики (в первую очередь быстродействие), и показатели на­дежности таких систем существенно ниже.

В многопроцессорной ВС имеется несколько процессоров, информационно взаи­модействующих между собой либо на уровне регистров процессорной памяти, либо на уровне ОП. Этот тип взаимодействия используется в большинстве случаев, ибо организуется значительно проще и сводится к созданию общего поля оперативной памяти для всех процессоров. Общий доступ к внешней памяти и устройствам вво­да-вывода обеспечивается обычно через каналы ОП. Важным является и то, что многопроцессорная вычислительная система работает под управлением единой ОС, общей для всех процессоров. Это существенно улучшает динамические характе­ристики ВС, но требует наличия специальной, весьма сложной ОС. Схема взаимодействия процессоров в ВС показана на схеме рис. 11. Быстродействие и надежность многопроцессорных ВС по сравнению с многома­шинными, взаимодействующими на 3-м уровне, существенно повышаются, во-пер­вых, ввиду более быстрого обмена информацией между процессорами, более быс­трого реагирования на ситуации, возникающие в системе; во-вторых, ввиду большей степени резервирования устройств системы (система сохраняет работоспособность, пока работоспособны хотя бы по одному модулю каждого типа устройств). Типичным примером массовых многомашинных ВС могут служить компьютер­ные сети, примером многопроцессорных ВС — суперкомпьютеры.

 

 


 

 

Рис. 11. Схема взаимодействия процессоров в ВС

 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.