Лекция 5 (09.10.2012)

Асинхронный обмен. Быстрее, чем синхронные, потому что при небольших задержка не нужно ждать следующий такт.

Если обмен идет на короткие расстояния, то нередко добавляют еще одну линию синхронизации.

Лекция 6 (16.10.2012) Построение интерфейсных систем

IBM-704 послужила исходным материалом для создания первой ВС, для которой в обязательном порядке потребовалась ОС – IBM 709(0). Два процессора: один ЦП, другой – процессор ввода-вывода.

Идея интерфейса единого типа: единая память, все устройства по единому интерфейсу памяти обращаются к ней. UNIBUS – общая шина.

Система с логической адресацией. В такой схеме любой обмен происходит в две фазы:

1. Фаза арбитража;

2. Фаза адресации;

3. Фаза передачи данных.

Система с географической адресацией – каждое устройство соединено с ЦП отдельным проводом.

Лекция 7 (23.10.2012) Параллельный и последовательный арбитраж

Параллельный – арбитр соединен с каждым устройством отдельным проводом.

Последовательный – одним проводом. Наивысшим приоритетом обладает устройство, ближайшее к арбитру.

Идея арбитра, как отдельного устройства нереализуема. Выполнение функции арбитража берет на себя ЦП.

Периферийное устройство сообщает о том, что оно готово к работе, посылая запрос на прерывание центральному процессору.

Запрос на прерывание фиксируется в интерфейсном адаптере устройства. Таким образом в регистре состояния ИА хранится бит готовности о работе и бит запроса на прерывание.

Устройство передает ЦП адрес вектора прерывания по шине данных. То есть запрос на прерывание аналогичен запросу на использование шины. Когда процессор действительно освобождается, он дает разрешение на передачу адреса вектора прерывания.

Запрос на прерывание процессора ввода-вывода называется запросом на прямой доступ к памяти (Direct Memory Access).

Для построения мультипроцессорной системы приходится отказываться от идеи построения машины с общей шиной.

Любая машина это устройство функциональной электроники + память и их взаимодействие.

Каждый процессор любит свою память (локальная память процессора).

Кроме локальной памяти процессора есть глобальная память, которая разделяется всеми процессорами.

Доступ в чужие памяти с использованием окна.

Построение систем обработки данных

Классификации вычислительных систем.

Классификация Флинна:

С одной стороны есть данные, с другой – управление.

1. Одиночный поток команд, одиночный поток данных;

2. Одиночный поток команд, множественный поток данных;

3. Множественный поток команд, одиночный поток данных (конвейер);

4. Множественный поток команд, множественный поток данных (мультипроцессорная система).

4 вариант впервые реализован на транспьютерах (след лекцию начать с них).

Лекция 8 (30.10.2012)

Транспьютер имеет четыре встроенных команды ввода-вывода, следовательно можно соединять транспьютеры между собой. Это микропроцессор для построения вычислительных систем.

Язык OCCAM был придуман для программирования этих систем. Структурной единицей в этом языке является процесс.

Ассоциативные параллельные процессоры

Основа – ассоциативное ЗУ (ячейки памяти + схемы сравнения).

Входное слово сравнивается по схеме с содержимым ячейки и выясняется равно или нет. Результат сохраняется в памяти отклика. Иногда к этой схеме добавляется информационная часть, но она не является обязательной.

Классическое использование ассоциативной памяти – это машины баз данных.

С помощью такой памяти можно совершать поисковые задачи (найти максимум, минимум, число в диапазоне и т.д.).