Классификация вычислительных систем (ВС) по способу организации обработки. Многопроцессорные и многомашинные комплексы.

ВС классифицируются по следующим признакам:

· по целевому назначению и выполняемым функциям;

· по типам и числу ЭВМ или процессоров;

· по архитектуре системы;

· режимам работы;

· методам управления элементами системы;

· степени разобщенности элементов вычислительной системы .

По назначению вычислительные системы делят на:

· универсальные (предназначаются для решения самых различных задач);

· специализированные (специализированные системы ориентированы на решение узкого класса задач за счет структуры самой системы или установленного дополнительного оборудования).

По типу ЭВМ или процессоров, используемых для построения ВС, различают:

· однородные системы;

· неоднородные системы.

По степени территориальной разобщенности вычислительных модулей ВС делятся на:

· системы совмещенного (сосредоточенного) типа

· распределенного (разобщенного) типа.

Под методом управления элементами ВС различают:

· централизованные (Помимо параллельных вычислений, производимых элементами системы, необходимо выделять ресурсы на обеспечение управления этими вычислениями. В централизованных ВС за это отвечает главная, или диспетчерская, ЭВМ (процессор))

· децентрализованные (В децентрализованных системах функции управления распределены между ее элементами. Каждая ЭВМ (процессор) системы сохраняет известную автономию, а необходимое взаимодействие между элементами устанавливается по специальным наборам сигналов)

· со смешанным управлением (В системах со смешанным управлением совмещаются процедуры централизованного и децентрализованного управления. Перераспределение функций осуществляется в ходе вычислительного процесса исходя из сложившейся ситуации).

По принципу закрепления вычислительных функций за отдельными ЭВМ (процессорами) различают системы с:

· жестким закреплением функций;

· плавающим закреплением функций.

По режиму работы ВС различают системы, работающие в:

· оперативном;

· неоперативном временных режимах.

Различают два типа вычислительных систем:

· многомашинные;

· многопроцессорные.

Многомашинные вычислительны системы (ММС) обеспечивают: повышения производительности, надежности и достоверности вычислений. Для этих целей использовали комплекс машин, схематически показанный на рис. 2.2.1.

Рисунок 2.1.1. Многомашинный комплекс.

Положения 1 и 3 электронного ключа (ЭК) обеспечивало режим повышенной надежности. При этом одна из машин выполняла вычисления, а другая находилась в "горячем" или "холодном" резерве, т.е. в готовности заменить основную ЭВМ. Положение 2 электронного ключа соответствовало случаю, когда обе машины обеспечивали параллельный режим вычислений. Здесь возможны две ситуации:

· обе машины решают одну и ту же задачу и периодически сверяют результаты решения. Тем самым обеспечивался режим повышенной достоверности, уменьшалась вероятность появления ошибок в результатах вычислений;

· обе машины работают параллельно, но обрабатывают собственные потоки заданий. Возможность обмена информацией между машинами сохраняется. Этот вид работы относится к режиму повышенной производительности. Такая схема используется для организации работ на крупных вычислительных центрах, оснащенных несколькими ЭВМ высокой производительности.



Основные отличия ММС разных модификаций заключаются, как правило, в организации связи и обмена информацией между ЭВМ комплекса. Каждая из них сохраняет возможность автономной работы и управляется собственной ОС. Любая другая подключаемая ЭВМ комплекса рассматривается как специальное периферийное оборудование. В зависимости от территориальной разобщенности ЭВМ и используемых средств сопряжения обеспечивается различная оперативность их информационного воздействия.

Многопроцессорные вычислительные системы (МПС) строятся при комплексировании нескольких процессоров (рис. 2.2.2). Общая оперативная память (ООП) в МПС используется в качестве общего ресурса. Параллельная работа процессоров и использование ООП обеспечивается под управлением единой общей операционной системы. По сравнению с ММС здесь достигается наивысшая оперативность взаимодействия вычислителей - процессоров.

Рисунок 2.1.2. Многопроцессорные системы.

Недостатки МПС:

· При большом количестве комплексируемых процессоров возможно возникновение конфликтных ситуаций, когда несколько процессоров обращаются с операциями типа "чтение" и "запись" к одним и тем же областям памяти.

· Проблема коммутации абонентов и доступа их к ООП, т,к, помимо процессоров к ООП подключаются все каналы (процессоры ввода-вывода), средства измерения времени и т.д.

От того, насколько удачно решаются эти проблемы, и зависит эффективность применения МПС. Это решение обеспечивается аппаратно-программными средствами. Процедуры взаимодействия очень сильно усложняют структуру ОС МПС. МПС эффективны при небольшом числе комплексируемых процессоров (2,4 до 10). В отечественных системах Эльбрус обеспечивалась возможность работы до десяти процессоров, до 32 модулей памяти, до 4 процессоров ввода-вывода и до 16 процессоров связи. Все связи в системе обеспечивались коммутаторами.

Создание подобных коммутаторов представляет сложную техническую задачу, тем более что они должны быть дополнены буферами для организации очередей запросов. Для разрешения конфликтных ситуаций необходимы схемы приоритетного обслуживания.

  • Влитературе
  • Теоретические основы. Второе начало термодинамики отражает качественную сторону процессов и устанавливает
  • Новые народы России.
  • SDI-интерфейс
  • до семестрового екзамену із зоології
  • В королевстве железа
  • Il'chenko AA. [Biliary pancreatitis]...[PMID: 16518908] Related Articles, Books, LinkOut
  • ТЕМА № 20
  • МЕТОД КИНОЗАЛА 1-й этап
  • Введение. В данном пособии содержатся два задания по вычислительной практике.
  • 1.Знакомство с подсознанием Если Вы читали наш сайт, то некоторые тайны подсознания Вам уже известны, а теперь мы пойдем глубже: в тайники души, подземелья сознания, подвалы памяти. Туда, где 5 страница
  • Поэтому вы предпринимаете нужные шаги, чтобы исправить положение. Если вы действительно чувствуете вмешательство духов, поднесите им свое сострадание.
  • Для скачивания нужно ввести капчу, или подождать 15 секунд! 53 страница
  • Влияние числа в остальном
  • ЛЕНИНГРАД В БЛОКАДЕ 2 страница
  • Проблемы выхода белорусского туризма на зарубежные рынки
  • УДК 621.454.3(075.8)
  • 24[1]C{"mapName": "ensk", "playerID": 433086, "playerVehicle": "ussr-T-50", "gameplayType": "ctf", 19 страница
  • ПОСЛЕДНИЙ ДЕНЬ
  • Практические занятия.