Классификация эвм по размерам и функциональным возможностям
По размерам и функциональным возможностям ЭВМ можно разделить (рис. 5.4) на сверхбольшие (суперЭВМ), большие, малые, сверхмалые (микроЭВМ).
Рис. 5.4. Классификация ЭВМ по размерам и вычислительной мощности
Функциональные возможности ЭВМ обусловливают важнейшие технико-эксплуатационные характеристики:
быстродействие, измеряемоеусредненным количеством операций, выполняемых машиной за единицу времени;
разрядность и формы представления чисел, с которыми оперирует ЭВМ;
номенклатура, емкость и быстродействие всех запоминающих устройств;
номенклатура и технико-экономические характеристики внешних устройств хранения, обмена и ввода-вывода информации;
типы и пропускная способность устройств связи и сопряжения узлов ЭВМ между собой (внутримашинного интерфейса);
способность ЭВМ одновременно работать с несколькими пользователями и выполнять одновременно несколько программ (многопрограммность);
типы и технико-эксплуатационные характеристики операционных систем, используемых в машине;
наличие и функциональные возможности программного обеспечения;
способность выполнять программы, написанные для других типов ЭВМ (программная совместимость с другими типами ЭВМ);
система и структура машинных команд;
возможность подключения к каналам связи и к вычислительной сети;
эксплуатационная надежность ЭВМ;
коэффициент полезного использования ЭВМ во времени, определяемый соотношением времени полезной работы и времени профилактики.
Организация канальной подсистемы
Операции ввода-вывода включают процедуры настройки и управления периферийными устройствами, необходимые для выполнения обмена информацией между ними и внутренней памятью сервера. Для их реализации в состав сервера введена подсистема ввода-вывода или канальная подсистема (Channel Subsystem - CSS) [2.1, 2.3, 2.8 ÷ 2.11]. Основу канальной подсистемы составляют каналы (Channels), выполняющие операции ввода-вывода под управлением канальных программ (Channel Program). Канальная подсистема освобождает центральные процессоры от рутинных операций ввода-вывода и функционирует параллельно с ними, что позволяет существенно увеличить как производительность сервера, так и пропускную способность системы ввода-вывода.
Основными компонентами канальной подсистемы являются:
Периферийные устройства (I/O Devices), к которым относятся внешние запоминающие устройства и устройства ввода-вывода информации. Номер устройства задается 16-разрядным кодом, что допускает использование до 65536 устройств.
Устройства управления или контроллеры CU периферийных устройств, обеспечивающие адаптацию типовых процедур управления CSS к конкретным особенностям периферийных устройств. CU принимает команды от CSS, дешифрирует их и вырабатывает последовательность управляющих сигналов для периферийного устройства, необходимую для выполнения требуемой операции. CU может быть выполнено в виде отдельного устройства или встроено физически и логически в периферийное устройство, CSS или сервер.
Канальные пути (Channel Path) или каналы, каждый из которых является интерфейсом для обмена информацией между сервером и одним или несколькими CU. Через такой интерфейс передаются команды, состояния и данные, необходимые для операций ввода-вывода. Один контроллер CU может быть подключен к нескольким канальным путям и периферийное устройство может быть связано с несколькими CU. В совокупности число канальных путей для связи с одним периферийным устройством через подканал может достигать восьми, и устройство может использовать любой из этих путей. Каждому канальному пути присваивается уникальный идентификатор (Channel Path Identifier - CHPID). Одна канальная система поддерживает до 256 CHPID.
Подканалы (Subchannels) предназначены для хранения управляющей информации об одной операции ввода-вывода в CSS в течение всего времени ее исполнения. Каждому периферийному устройству CSS, доступному из программ, соответствует выделенный подканал. Подканал является фрагментом внутренней памяти, в котором хранится информация об операции ввода-вывода: адрес команды ввода-вывода, CHPID, номер периферийного устройства, счетчик данных, состояния и др. Число подканалов зависит от модели и может достигать 65536, каждый подканал адресуется 16-разрядным кодом.
Таким образом, одна CSS предусматривает использование до 256 канальных путей, каждый из которых допускает подключение до 256 периферийных устройств, что в совокупности обеспечивает подключение до 64К периферийных устройств. В последних моделях серверов возможности канальной подсистемы расширены за счет введения множественной канальной подсистемы (Multiple LCSS - MCSS).
Все перечисленные компоненты CSS (MCSS) подключаются к центральному процессорному комплексу CPC (central processor complex) и распределяются между логическими разделами сервера, включающими вычислительные мощности центральных процессоров и основную память сервера.