Системы С. mmp, Cm* и С. vmp, страница 3

Каждый контроллер управляет одним блоком модулей и осу­ществляет полный контроль над процессорами и памятью данного блока. Он осуществляет также обработку обращений к внешней памяти от модулей своего блока и организацию связи с местными коммутаторами данного блока и контроллерами других блоков, включая разрешение конфликтов. В организации контроллеров используется магистральный принцип обработки.

Совместное использование группой модулей одного контролле­ра дает выигрыш в числе кристаллов, обеспечивает значительную гибкость и производительность системы при относительно неболь­шой стоимости контроллеров по сравнению с суммарной стоимо­стью большого числа вычислительных модулей.

Адреса, поступающие в контроллер от внешнего процессора, отображаются этим контроллером в ,адреса физической памяти. Сегментированное виртуальное адресное пространство системы имеет емкость 2²⁸ байт с не более чем 2¹⁶ сегментами разного раз­мера, не превышающего 4 К байт. Собственно процессоры гене­рируют 16-разрядные адреса. Система адресации обеспечивает значительную поддержку операционной системе при коммутации сигналов управления и передаче сообщений между процессорами.

Структура межпроцессорных связей в Cm* значительно более экономна, чем, например, в С. mmp и обеспечивает объединение большого числа микропроцессоров в систему, причем устройства памяти модулей как бы составляют одну общую большую память для микропроцессоров всех модулей и представляются для про­граммиста единой целой памятью. Однако, с точки зрения про­изводительности системы память организована иерархически:

времена выполнения местных, внутриблочных и межблочных об­ращений составляют примерно 3, 9 и 26 мксек. Поэтому наибо­лее высокая производительность системы достигается при обра­щениях процессоров к местной памяти своих модулей, более низкая производительность — при обращениях к памяти других мо­дулей данного блока и еще более низкая — при обращениях к памяти других блоков. Следует отметить, что за исключением шины местной памяти, вся связь в системе осуществляется при помощи пакетной коммутации, т. е. шины предоставляются толь­ко на время, необходимое для передачи данных.

Таким образом, в целях наиболее эффективного использования системы Cm* возможно большая часть программы и данных, с которыми работает каждый процессор, должна храниться в местной памяти данного модуля, т. е. в структуру системы Cm * заложено предположение о локальности программ. Предваритель­но проведенные измерения для различных типов применения си­стемы показали, что отношение числа обращений к местной па­мяти к числу обращений ко всей общей памяти реально достигает величины 0,9.

В реализованном экспериментальном варианте Cm* (рис. 7.13) 10 микропроцессоров LSI-11 объединены в три блока из 4, 2 и 4 модулей. Для выполнения специальных операций управления контроллерами преобразования адреса используются два дополни­тельных микропроцессора LSI-11, не входящие в состав Cm*. Они обеспечивают выполнение таких вспомогательных функций, как загрузка и отладка микропрограмм, а также обеспечивают функ­ции диагностики аппаратуры. -Каждый процессор вычислитель­ных. модулей связан при помощи последовательного капала через общий мультиплексор с машиной-диспетчером PDP-11/10, на ко­торой реализована простейшая операционная система. К этой машине подключены терминалы непосредственной связи с дис­петчером, накопители на магнитной ленте и, через последователь­ный канал,— буферный процессор PDP-11/40. К буферному про­цессору, в свою очередь, подключены буферные терминалы и дру­гие ЭВМ университета Карнеги — Меллона.

Пользователи удаленных терминалов имеют возможность за­гружать свои программы из накопителей на магнитных лентах в процессоры модулей, запускать и останавливать процессоры и осуществлять с ними непосредственную связь.