Информатика и выч. техника \ Микропроцессорные системы и сети

Арифметическо-логическое устройство (АЛУ). Структура АЛУ. Регистровая АЛУ разрядно-модульного типа, страница 19

Примеры МС:

1.  C. mmp (институт Карнеги-Меллана)

Требования:

1)  Достижение высокой производительности (большой полосой пропускания канала процессор-память).

2)  Обеспечение и измерение показателя надёжности, в том числе и перемежающихся отказов.

3)  Максимальное использование серийно выпускаемой аппаратуры:

-  позволяет свести работу системы к работам по созданию лишь системных компонентов;

-  использование наработанного программного обеспечения (особенно программ тестируемых структур);

-  достижение более высокой надёжности.

 


            Эта структура используется для распознавания образа (звук, видео). Система состоит из 16 ЭП фирмы DAR, процессор PDP 11/40.

            МП – объёмом 64 К, микропроцессорная шина обеспечивает связь с внешними устройствами, в числе которых накопители большой ёмкости (винт) и ОЗУ большой ёмкости.

            Принципиальным недостатком является наличие единого КОМ, выход из строя которого приводит к полной неработоспособности системы.

  1. C. vmp

Требования:

1)  Сохранение работоспособности в условиях всех видов отказов (вода, пожар).

2)  Независимость программного обеспечения с точки зрения пользователя от механизма отказоустойчивости системы.

3)  Способность  системы работать в реальном масштабе времени (аппаратура ВС должна позволять быстро обнаруживать и устранять отказы).

4)  Модульные построения ВС с целью сокращения времени простоя (система должна позволять функционировать части системы при отключенной другой для проведения профилактических работ).

5)  Применение серийных компонентов при построении ВС (для сокращения объёма вновь разрабатываемой аппаратуры; использование компонентов, выпускаемых серийно; преемственность…).

Структура:

Схема мажорирования
 
 


В этой структуре реализован принцип голосования (мажорирования) 2 из 3 в этом случае.

Конфигурации:

  1. Все три процессора работают по идентичным программам и с одинаковым массивом данных. При этом V обеспечивает приём трёх слов информации, их сравнения и выдачу наиболее достоверного кода на соответствующие шины. Голосование обеспечивается как при передачи от процессора к памяти, так и в обратном направлении. Этот режим обеспечивает максимальную отказоустойчивость.
  2. Максимальная производительность. Все три процессора работают со своими задачами, которые могут отличаться друг от друга. Схема V тогда представляет собой простой коммутатор, обеспечивающий связь элементарных процессоров с общей памятью. В этом режиме каждый ЭП может быть связан с любым МП.
  3. При структуре  максимальной производительности и использование межмашинного интерфейса L эту структуру можно представить в виде конвейерного процессора.

Анализ МС

          Достоинства:

-  высокая производительность (достигается благодаря параллелизму решения задач);

-  программируемость структуры и адаптируемость её под структуры и параметры реализуемых алгоритмов (достигается средствами коммутации). Эти средства позволяют задать маршруты движения информации при взаимодействии основных элементов МС.

Недостатки:

-  наличие единого ресурса резко снимает надёжность вычислительной системы;

-  требуется при создании ресурса большое количество выводов (контактов).

ВС с программируемой структурой

          Эти системы базируются на МС (мультипроцессоры) с распределённой памятью.

          В этом варианте в качестве единого ресурса выступает коммутатор, который обеспечивает в совокупности с локальным коммутатором практически всё многообразие связей между элементами ВС. Эта система позволяет практически неограниченное наращивание производительности.

Скачать файл