Типы структур МПВК

Основные типы структурной организации МПВК следующие: с общей шиной, с перекрестной коммутацией, с многовходовой ОЗУ.

В системах с общей шиной (рисунок 5.3) все устройства соединяются между собой с помощью шины, по которым передаются информация, адреса и сигналы управления. Интерфейс является односвязным, то есть обмен информацией в любой момент времени, может происходить только между двумя устройствами. В противном случае возникает конфликт, который разрешается с помощью систем приоритетов и организации очередей. Обычно функцию арбитра выполняет либо процессор, либо специальное устройство.

Общая шина

Рисунок 5.3.Система с общей шиной.

Достоинство общей шины - простота и возможность наращивания, и, как следствие, низкая стоимость.

Недостатки:

· невысокое быстродействие;

· относительная низкая надежность. Отказ шины приводит к катастрофическому отказу системы.

Система с перекрестной коммутацией (рисунок 5.4) лишена недостатков систем с общей шиной. Здесь все связи между устройствами осуществляются с помощью специального устройства – коммутационной матрицы (КМ). КМ позволяет связывать друг с другом любую пару устройств, причем таких пар может быть несколько. Это зависит только от сложности КМ.

Рисунок 5.4.

В системе с перекрестной коммутацией нет конфликтов из-за связей, есть только конфликты из-за ресурсов. За счет одновременных связей обеспечивается высокая производительность системы. Здесь возможно занятие связи на длительный период времени, что позволяет передавать любые массивы информации, в то время, как в системе с общей шиной занятие шины одной парой устройств на длительный период времени не допускается. К достоинствам перекрестной коммутации можно отнести простоту и унифицированность интерфейсов всех устройств, а также возможность разрешения всех конфликтов в КМ. Кроме того, выход из строя связи не приводит к отказу.

Недостатки:

· Сложность наращивания ВК, которая зависит от сложности КМ. Приходится заранее предусматривать большое число входов.

· Сложность и большая стоимость самого ПК.

· Низкая надежность, т.к. ПК строится на основе активных элементов.

В системах с многовходовыми ОЗУ (рисунок 5.5) модули ОЗУ имеют число входов, равное числу устройств, которые к ним подключаются.

Рисунок 5.5.

В отличие от ВК с ПК, которое имеет централизованное коммутационное устройство, в системе с многовходовой ОЗУ средства коммутации распределяются между несколькими устройствами. Такой способ организации системы сохраняет все преимущества систем с перекрестной коммутацией, несколько упрощая при этом саму систему коммутации. Для наращивания системы должны быть предусмотрены дополнительные входы в ОЗУ, что является недостатком этого способа.

Приведенные три типа структурной организации МПВК называются классическими.

Глава 6. Примеры многомашинных и многопроцессорных систем.

Дата добавления: 2014-12-26