Система ILLIACIV. Цель проекта ILLIAC IV, страница 3

Таким образом, кроме синхронного выполнения всеми ПЭ потока команд, предусмотрено маскирование любых ПЭ (состо­яние активности или пассивности), а также обмен информацией между любым ПЭ и четырьмя ближайшими соседями в матрице непосредственно через связывающие их линии, а с другими ПЭ — через цепочку промежуточных ПЭ. Каждый ПЭ обрабатывает один поток данных 64-разрядного формата или одновременно более одного потока данных меньших форматов в синхронном ре­жиме. Кроме этого, каждый ПЭ может индексировать свою ОП независимо от других ПЭ, что особенно важно для операций матричной алгебры, когда к двухмерному массиву данных тре­буется доступ как по строкам, так и по столбцам.

Следует также отметить, что доступ к устройствам ОП име­ют АУ каждого данного ПЭ, УУ системы и подсистема ввода-вывода. Управление доступом и разрешение конфликтов при доступе к ОП осуществляет УУ системы.

Перейдем к подсистеме ввода-вывода ILLIAC IV, которая представляет собой достаточно сложный комплекс.

Устройство управления вводом-выводом (УУВВ), получив зап­рос на ввод-вывод от УУ системы, осуществляет прерывание уп­равляющей машины В 6500, которая обслуживает запрос и по­мещает ответный код в УУ системы через УУ ВВ (соответству­ющие связи для передачи управляющих сигналов изображены па рис. 6.6 пунктирными линиями). Этот код определяет статус данного запроса в центральной части системы. Кроме этого, ма­шина В 6500 по сигналам от УУ ВВ начинает, загрузку матри­цы ОП ПЭ программами и данными с файловых дисков, после завершения которой УУ ВВ может передать управление УУ си­стемы, которое начнет выполнение программы.

Скорсть передачи информации из В 6500 через ее централь­ный процессор составляет 80 млн. бит в секунду, тогда как скорость приема информации файловыми дисками составляет 500 млн. бит в секунду. Кроме этого, В 6500 имеет 48-разрядные слова, a ILLIAC IV — 64-разрядные слова. Для согласования скоростей обмена В 6500 и файловых дисков и для преобразо­вания форматов слов В 6500 и ILLIAC IV предусмотрена буфер­ная память ввода-вывода, которая содержит четыре устройства ОП ПЭ общей емкостью в 8192 64-разрядных слов. Буферная память выдает 64-разрядные слова ILLIAC IV к файловым дис­кам парами через 128-разрядную шину.

Коммутацию информации между направлениями на файло­вые диски и на устройства, работающие в реальном масштабе времени, осуществляет коммутатор ввода-вывода (КВВ). Через:

КВВ осуществляется передача основного, объема информации в обе стороны между подсистемой ввода-вывода и центральной частью системы, а именно, устройствами ОП ПЭ, причем в каж­дый момент времени передача может осуществляться по одному из двух указанных выше направлений. КВВ выполняет также функции буфера между матрицей ОП ПЭ и файловыми дисками, поскольку со стороны файловых дисков обмен осуществляется через две 256-разрядных шины, а со стороны матрицы ОП ПЭ — через 1024-разрядную шину.

Система файловых дисков представляет собой второй после ОП ПЭ уровень памяти системы и содержит два диска емкостью по 1 млрд. бит, каждый диск имеет 128 головок—по одной на дорожку. Обмен информацией с КВВ осуществляется по двум 256-разрядным шинам через два канала системы дисков, по каждому из которых данные можно передавать и принимать со скоростью 500 млн. бит в секунду. При этом начальное время обращения, т. е. среднее время поворота диска в такое положе­ние,' когда требуемый для записи или считывания участок до­рожки оказывается под фиксированной головкой и можно начать обмен, равно половине времени одного оборота диска и составляет 20 мсек, что в 50—70 тыс. раз больше времени обращения-к ОП ПЭ. Вместе с тем, емкость памяти системы файловых. дискоч примерно в 250 раз больше по сравнению с матрицей ОП ПЭ.