2. позволяет ЦП вести параллельную работу на ряду с организацией обмена между внеш. устройствами и ОЗУ. В итоге этот режим обеспечивает скорость обмена данными ограниченную только пропускной способностью канала связи между ОП и внеш. устройствами.
Классификация вычислительных систем (ВС)
В процессе развития и смены поколений ЭВМ можно выделить следующие закономерности:
1. развитие средств ВТ происходило на базе доминирования классической структуры ЭВМ (архитектура фон Неймана) основанные на методах последовательных вычислений.
2. Основной целью совершенствования ЭВМ было увеличение быстродействия и повышение интеллектуальности вычислительных средств.
3. Совершенствование ВТ имело комплексный характер (элементная база, структурная организация, ПО)
4. Исчерпание традиционных путей совершенствования ЭВМ как точки зрения классической структуры, так и с точки зрения современной микроэлектроники.
В связи с наметившимся кризисом в области архитектуры ЭВМ основанной на классической схеме фон Неймана были предприняты попытки для поиска новых идей и методов совершенствования ВТ.
Одним из путей совершенствования средств является переход к использованию принципа параллельных вычислений, а также использование идей построения многопроцессорных систем, объединенных в несколько объединенных ЦП или ЭВМ. В этом направлении большой возможности для совершенствования средств ВТ, однако пока отсутствует единая теоретическая база, которая подвела бы более целенаправленно и оптимально разработаны новые варианты ВТ.
С середины 60 гг. ХХ в. поступило развитие ВС на базе совершенствования микроэлектронной технологии при этом возникают новые тех. решения: разделение процессов I\O и процессов обработки, множественный доступ и коллективное использование вычислительных ресурсов в пространстве и времени, появились новые более сложные режимы работы ЭВМ, и именно многопользоват. и многопоточные.
Вычислительная система – совокупность взаимодействующих процессоров или ЭВМ, а также соответствующие пер.о. ( средств интерфейса и ПО), предназанченные для подготовки и решения пользовательских задач. Отличительной особенностью ВС от автономных ЭВМ является наличие в них нескольких вычислителей, обеспечивающие параллельную обработку данных.
Путем создания ВС стремятся к достижению следующих целей:
1. повышение производительности за счет ускорения процессов обработки данных
2. повышение надежности и достоверности вычислений
3. предоставление дополнительных сервисных услуг и т.д.
Режим параллельных вычислений усложняет управление этим процессом. Этот пункт выполняет ОС ВС.
Важнейшими предпосылками возникновения и развития ВС является экономические факторы. Для классической ЭВМ связь стоимости и производительности выражается квадратической зависимостью, называемой «законом Гроша»:
, где С – стоимость, П - производительность
Кроме стоимости появляются дополнительные преимущества, а и. повышение надежности (за счет децентрализованного управления процессами) и ряд других.
Основные принципы построения ВС:
1. возможность работы ВС в разных режимах
2. модульность структуры тех. и программных средств, что позволяет модернизировать ВС без коренных изменений
3. унификация и стандартизация тех. средств и ПО
4. иерархия управления вычислительных процессов
5. адаптивность ВС к условиям применения
6. сервисное обслуживание пользователей
В настоящее время опят по разработке и использованию ВС различного назначения…
ВС могут быть классифицированы по назначению и функциям, по типам и числу ЭВМ (или ЦП), по архитектуре ВС, режимам работы, методам управления и т.д.
Основные – принцип структурной и функциональной организации ВС.
1. По назначению
· универсальные
· специализированные
2. По типу
· многомашинные
· многопроцессорные
3. По типу использования ЦП или ЭВМ
· однородные
· неоднородные
4. По степени территориальной обобщенности модулей
· система совмещенного типа
· распределенного типа
5. По методам управления модулями ВС делятся на системы
· централизованного типа
· децентрализованного типа
· смежного типа
6. По закреплению функций между ЭВМ и ЦП
· ВС с жестким закрепление функций
· ВС с плавным закрепление функций
7. По режиму работы
· с оперативным временным режимом
· с неоперативным временным режимом
Архитектура ВС
Разнообразие структур ВС затрудняет их изучение и анализ. Целесообразнее классифицировать на основе обобщенных характеристик, для этого вводится понятие:
Архитектура ВС – совокупность параметров и характеристик ВС, определяющих ее функционально-логическую структурную организацию
Т.к. ВС появились как системы параллельного типа, целесообразнее рассматривать классификацию систем с этой точки зрения. Такая классификация архитектуры ВС была предложена М. Флином в 60х гг.
Основа классификации – одинарность\множественность потоков, команд и данных
Согласно классификации можно выделить 4 типа:
· одиночный поток команд, один. поток данных (ОКОД, SISD)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.