МПВК с многовходовыми ОЗУ

Как и системы, описанные в предыдущем параграфе, мультипроцессоры с многовходовой памятью используют несколько путей одновременной передачи информации (рис. 17.7). Такая топология схемы соединений более экономична, чем конфигурация с перекрестным коммутатором, так как в ней, вообще говоря, меньше точек, в которых могут возникать конфликты, требующие разрешения. Модули памяти в мультипроцессорах данного типа должны иметь по нескольку входов.

Кроме того, блоки памяти должны быть снабжены логическими схемами, предназначенными для разрешения конфликтов, в тех случаях, когда несколько процессоров или внешних устройств требуют одновременного доступа к одному и тому же модуле оперативной памяти. Таким образом, в системах с многовходовой памятью каждый модуль памяти должен идентифицировать и обрабатывать запросы на доступ к определенным ячейкам памяти. Устройство управления памятью при этом разрешает конфликты при одновременном обращении и сообщает обратившемуся к модулю памяти устройству системы, что ему разрешен доступ к данному модулю.

Максимально возможная конфигурация в мультипроцессорax рассматриваемого типа ограничена числом входов модулей памяти Наращивание дан. ной конфигурации возможно путем использования мультиплексоров на входе модулей оперативной памяти, однако скорость передачи данных в такой системе не выше скорости передачи при отсутствии мультиплексоров.

Необходимо отметить, что входы модуля памяти в системах рассматриваемого типа могут обладать разными приоритетами, обусловленными различием точек физических (электрических) соединений. Эта особенность может быть использована для разрешения конфликтов при одновременных запросах. Приоритет в таком случае отдается процессору или внешнему устройству, обращающемуся к "своему" модулю памяти (рис. 17.8).

Существуют конфигурации мультипроцессорных систем с многовходовой памятью, в которых каждый процессор имеет "собственную" память (рис. 17.9). В собственной памяти могут храниться, например, специальные таблицы операционной системы, необходимые при реализации функций управления, распределения ресурсов, восстановления и т. п. Однако если каждый процессор не имеет доступа к любому модулю памяти, универсальность мультипроцессорной системы утрачивается. При этом существенно уменьшается гибкость функционирования операционной системы и перемещения в памяти объектных программ.

Если, например, какой-либо процессор вышел из строя и прерванную работу необходимо закончить с помощью другого процессора, то может оказаться, что новому процессору будет недоступна информация, необходимая для выполнения этой задачи. Аналогичные трудности может вызвать также выход из строя модуля собственной памяти некоторого процессора. Таким образом, конфигурацию с собственной памятью отличает более низкая надежность системы.

В системах с многовходовой памятью, как и в мультипроцессорах с коммутатором, ширина пути передачи данных определяется экономичностью и производительностью. Если основной единицей хранения данных является слово, а ширина пути передачи информации меньше слова, то интерфейс должен содержать специальную аппаратуру для упаковки и распаковки слов. Эта аппаратура должна также следить за тем. чтобы путь передачи не был разорван, пока передача слова не будет закончена, и чтобы а него не была введена другая информация.

Типичными мультипроцессорными системами с многовходовой памятью являются системы UNIVAC-1108, UNIVAC-1832, IBM-S/360 (модель 67), IBM-S/370 (модели 158 и 168) и др. В МПВК с многовходовыми ОЗУ очень просто решается вопрос о выделении каждому процессору своей оперативной памяти, недоступной другим процессорам. Выделение индивидуальной памяти каждому процессору позволяет хранить в ней информацию, которая необходима только одному процессору: различные таблицы и данные, копии некоторых модулей операционной системы и др. Это позволяет избежать части конфликтов, которые неизбежно возникают при Общей Оперативной памяти. Кроме того, уменьшается вероятность искажения Информации в ОЗУ другими процессорами. Однако такие ВК имеют тот недостаток, что в случае выхода из строя какого, либо процессора доступ к его памяти затруднен и информация может быть переписана в другой модуль ОЗУ через канал ввода - вывода и внешнее ЗУ, что требует времени.

Дата добавления: 2014-01-04