- •Глава I
- •06Ласти применения эвм
- •1.6,1. СуперЭвм
- •Глава 2
- •8 Разрядов
- •11110001 11111001 11110001 11110111 А число — 6.285 запишется в память в виде слова из 6 байт:
- •Глава 3
- •Глава 4
- •Лечит узап j
- •Сверхоперативная или местная память
- •4.2. Адресная, ассоциативная и стековая организации памяти
- •Буфер входа-выхода
- •Усилители считывания-записи
- •Глава 5
- •Проклей
- •Идентификатор адреса (s байт)
- •Сектор на дискете
- •Глава 6
- •Управляющий блок автомат)
- •Глава 7
- •В цпршВляющай блок у б
- •Сумматор частичных произведений Регистр множимого
- •О vМножимое перед началом Выполнения умножения
- •Слой элементов и
- •Глава 9
- •Двойное слада па адреса о 32 бит
- •Слобо по адресу z в бит
- •Заслать в стек ад РеЗ
- •Загрузить аз стана в Pa V
- •Номер регист
- •Непосредственный операнд 1а
- •15Ю кГго 51
- •Оповещающий сив нал „Состояние
- •Блок ревастрод
- •Ветвление в макропроерамме по уело дую Акк*0
- •Макрокоманды управления последовательностью выборка микрокоманд
- •Окно процедуры
- •Регистры параметров (а) Регистры глобальных переменных |
- •1 Нуль м Знак-
- •Запоминание состояния процессора (программы)
- •Общий сигнал прерывания
- •Код приоритетного запроса
- •Маска ввоОагвывода
- •Прерывающая
- •01 23*56789 Время
- •I участка I
- •Запись льта мп
- •I Прием операндов на регистры 1
- •Умножение чисел с фиксированной точкой
- •Сложонив чисел с плавающей точкой
- •Глава 10
- •Вызов команды и модификация счетчика команд
- •Процедура тандемных пересылок
- •Однобайтная
- •16 Разрядов
- •Передача д стек а восстановление содержимого регистров
- •Команды досстаяовяения из стеки содержимого регистров
- •Блок сегментных регистров
- •Первый байт команды Второй ffaSm команды (постбайт адресации)
- •Сегментные селекторы
- •Регистры задачи и регистры дескрипторнои таблицы
- •Блок управления и контроля оп
- •Справочник страниц
- •Физическая память
- •16 Мбайт
- •Расширенная память
- •1 Мбайт
- •С каналом ес эвм
- •Связь с другой эвм
- •I Манипулятор % I Графа- I I типа „Мышь” I I построитель I
- •Глава 11
- •Интерфейс основной намята
- •Общее оборудование мультиплексного канала
- •Глава 12
- •Определения четности переносод
- •Глава 13
- •Ill:Выполнснис программы а Выполнение про ерам мы в
- •Пакеты заданий и Входные наборы данных
- •Выходные очереди разных классов в зу на дисках
- •I требует ‘'ода
- •Пользователь обдумывает | ответ системе I (новый запрос)
- •Блок управления памятью
- •Схемы совпадения
- •Шифратор номера отделения
- •Входной коммутатор
- •Коммутации
- •Сегментная таблица п-й программы
- •Векторные, средства
- •К периферийным устройством
- •К периферийным устройствам
- •Глава 15
- •Устройства Ввода- вывода
- •Процессор 2
- •Процессор 3
- •8 Векторных регистров (по 6* слова в каждом)
- •Готовности операндов
- •Глава 16
- •Комплекс абонентского пункта
- •16.2.. Классификация вычислительных сетей
- •1 Элемент
- •Время распрост- ранена*
- •Задержка сета лри коммутации пакетов[
- •Абонентская система
- •Данные пользователя
- •Сеансовый
- •Транспортный
- •Сетевой
- •Интерфейс высоког о уровня
- •Аппаратура передачи данных
- •Установление связи
- •Данные пользователя 00Длина поля и слови я обслуживания
- •Идентификатор протокола
- •7» Бшдта) Данные пользователя б вызове
- •Поток бит
- •Новый пакет (кадр)
- •Станция 1 ведет передачу
- •Передатчик Коаксиальный кйбель
- •Глава 15. Принципы организации многопроцессорных и многомашинных вычислительных систем (комплексов) и суперЭвм 489
- •1S в 7 о Слада па адресу ь
Станция 1 ведет передачу
Обнаружена
пере-
*дача
станцией 3
Ждут
прекращения передача
* станцией
7
<*)
передачи j
3
\Обнаружена пере-
\Оонарижена
пере-
ж Лгуя станцией Z
ТК
рабочей станции
Конфликт
_L
Прием
данных
Передача
данных
—<
Земля
^
«1Питание
Схема
ни
я канф.
гмге-
хкта
ИнверторРазвязывающие
Приемниктрансформаторы
Передатчик Коаксиальный кйбель
д) Контактные
игяы9
' прокалывающие
кабель
Яис.
16.22. Множественный доступ с контролем
несущей и обнаружением конфликтов
(CSMA/CD):
а— процедура доступа;б— схема обнаружения конфликтов
На рис. 16.22 показаны процедура рассматриваемого случайного доступа к шинному моноканалу и схема, позволяющая обнаруживать конфликты. Существенную роль играет задержка т распространения сигнала по шинной сети (неодновременность поступления сигналов к различным станциям). Пусть станция / ведет передачу, а станции 2 и 3 подготовили сообщения и прослушивают моноканал.* Из-за задержки в сети т станции 2 и 3 в разные моменты времени обнаруживают освобождение моноканала и начинают передачу своих сообщений. Со сдвигом по времени т они обнаружат конфликтную ситуацию и прекратят передачу. С увеличением протяженности сети увеличиваются т и вероятность конфликтов.
В шинных ЛВСт применяется также упрощенный вариант рассматриваемого случайного доступа, когда конфликт не обна-
Рис.
16.23. Схема стандартизации протоколов
локальных вычислительных сетей
руживается в ходе передачи и конфликтующие передачи продолжаются до конца, а конфликтная ситуация устанавливается по факту неправильной передачи сообщения. Этот вариант случайного доступа по сравнению с предыдущим имеет меньшую пропускную способность канала из-за больших потерь времени при конфликтах.
В шинных ЛВСт применяется также маркерный доступ, прн котором «маркерная шина» образует логическое кольцо, а также тактированный доступ.
Стандартизация протоколов ЛВСт. Широкое распространение ЛВСт, разнообразие решаемых с их помощью задач, разнотипность объединяемого локальной сетью оборудования, возникшая тенденция поставки станков и другого технологического оборудования со встроенными сетевыми средствами сделали остро актуальным международную стандартизацию локальных сетей. Актирную деятельность в разработке проектов этих стандартов проявляет комитет 802 IEEE (США).
Международные стандарты обычно создаются на основе опробированных практикой решений фирм-изготовителей, получивших широкое распространение и признание, при этом центральное место в стандартизации ЛВСт занимают процедуры * обмена информацией.
На рис. 16.23 даны принятые или рассматриваемые (показаны штриховыми линиями) стандарты на протоколы канального и физического уровней локальных сетей [1]. На рисунке приведены обозначения протоколов, тип сети (шинная, кольцевая), используемая передающая среда, метод доступа и скорость
передачи данных. Протоколы более высокого уровня (3—7) Л Ст рассматриваемыми стандартами не регламентируются.
Примеры локальных сетей: сеть ТОР/МАР, сеть Ethernet, сетьIBM с маркерным доступом
Локальная сеть ТОР/МАР Iпредставляет собой двухуровневую интерсеть. Нижний уровень — сетьMAP (Manufacturing Automation Protocol), ориентированная на автоматизацию управления технологическим оборудованием (роботы, программные контроллеры, станки с числовым программным управлением и т. п.) в цеховых условиях. Второй уровень — сеть ТОР (Technical and Office Protocol) объединяет АРМ работников административной, конструкторской и технологической служб предприятия.
Взаимодействие этих сетей реализуется на уровне обмена файлами.
Протоколы ТОР/МАР фактически стали международным стандартом при построении сетей предприятий.
В сетях ТОР/МАР реализуются все семь уровней эталонной модели открытых систем ИСО (см.§ 16.4).
Локальная сеть МАР предназначена для построения интегрированных систем автоматизации производства, объединяющих с помощью этой сети разнообразные средства, управляющие различным производственным оборудованием. Важнейшая особенность сети МАР состоит в том, что она является неоднородной сетью, позволяющей единым образом организовать связь и взаимодействие разнотипного и несовместимого друг с другом оборудования — различных программируемых контроллеров, устройств УПУ и т. д.
Ориентация сети МАР на работу в цеховых условиях, где возможны сильные помехи от силового электрооборудования, предопределила передачу данных в сети с использованием несущей частоты, обладающую большей помехоустойчивостью по сравнению с помехоустойчивостью при прямой передаче дискретной информации. Необходимость обеспечить управление технологическим оборудованием в реальном масштабе времени потребовала высокой скорости передачи данных, обеспечения небольшой максимальной задержки в передаче сообщения.
Сказанное определило выбор для сети МАР детерминированного управления доступом к сети, построение сети на основе шины с маркерным доступом, использование в качестве передающей среды коаксиального кабеля с широкополосной (многоканальной) и моноканальной передачей на несущих частотах со скоростью 10 или 5 Мбит/с.
На уровнях управления 1 w 2.1 сеть МАР соответствует стандартному протоколу IEEE 802.4, а на уровне 2.2 — протоколу 802.2 (аналогичному канальному протоколу LARB).
На более высоких уровнях программным путем реализуются протоколы согласно рекомендациям ИСО, при этом представительный уровень, как таковой, в МАР отсутствует, его функции выполняются на прикладном уровне.
Munu-f\АР — локальная сеть, используемая в небольших сетях для управления в реальном времени сравнительно небольшим числом гибких автоматизированных модулей, станков с ЧПУ, программируемых контроллеров. Реализуется быстрый прямой доступ с прикладного уровня управления к физическому каналу в соответствии с «Протоколом управления технологическим оборудованием» 9506. Сеть мини-MAP строится в виде соответствующей протоколу 802.4 шины с маркерным доступом (логическое кольцо), использующей в качестве моноканала коаксиальный кабель с передачей сообщений на несущей частоте (с модуляцией и демодуляцией) со скоростью 5 Мбит/с.
ТОР — локальная сеть, предназначенная для организации связи и взаимодействия АРМ работников, занятых автоматизированным проектированием и технологической подготовкой производства, планово-экономическиМ и оперативным управлением на предприятии.
Сеть работает в конторских помещениях, залах конструкторов и технологов, где низок уровень помех. Отсутствует требование реализации управления в реальном масштабе времени, но сохраняются требования к высокой скорости передачи. Поэтому сеть имеет более простую по сравнению с МАР архитектуру — шину ссГслучайным доступом с контролем несущей и обнаружением конфликтов (CSMA/CD) с использованием коаксиального кабеля для одноканальной прямой передачи дискретных сообщений или широкополосной многоканальной передачи со скоростью 10 Мбит/с.
В сети ТОР используется стандартный протокол IEEE 802.3. Эта сеть близка к широко распространенной в мировой практике локальной сети Ethernet.
Локальная сеть EthernetI предназначена в первую очередь
для объединения и взаимодействия электронного оборудования учреждений. При ее разработке преследовалась цель обеспечить простоту и дешевизну сетевых средств по сравнению с устройствами, которые присоединяются к сети (персональные компьютеры, учрежденческие АРМ и др.), высокую надежность, устойчивость при отказах ее отдельных устройств, низкие эксплуатационные расходы, достаточную пропускную способность при пульсирующем трафике, характерном для учрежденческих сетей, простоту расширения сети.
Выполнению этих требований способствуют децентрализованное управление сетью, случайный доступ к сети, шинная структура, допускающая при расширении сети объединение нескольких шин с образованием древовидной топологии (рис. 16.24).
Главным в сети Ethernet является впервые предложенный при ее разработке множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов (CSMA/CD).
Передающей средой служит коаксиальный кабель с сопротивлением 50 Ом, причем максимальная длина сегмента кабеля 500 м. Каждый сегмент должен иметь на обоих концах согласующую нагрузку 50 Ом. Сегменты соединяются через повторители. Максимальное количество станций в сети 1024. Расстояние между точками присоединения станций к моноканалу должно быть не менее 2,5 м. Оптимальным является расположение точек присоединения станций на расстоянии от начала кабеля, кратном 2,5 м.
Наиболее простой способ передачи сигнала — прямая (не- модулированная) последовательная передача дискретных сообщений с использованием манчестерского кодирования.
Не
более 500 м
*)
Да
100 станций (приемопередатчиков)
Звездно-кольцевая локальная вычислительная сеть
Рис. 16.24. Варианты конфигурации локальной сети Ethernet: а — простейшая; б — с использованием ретрансляторов (мостов)
с маркерным доступом фирмы IBM [73]. При разработке локальной сети учитывалось, что в ближайшем будущем потребуются сети с возможностью работы с различными данными: цифровыми, текстовой информацией, некодируемыми данными (факсимиль- наяинформация), аналоговыми и цифровыми речевыми сообщениями, аналоговой видеоинформацией. При этом должны учитываться различия при работе с разными данными в требованиях к скорости передачи (полосе частот) и в отношении контроля ошибок (при передаче факсимильной, речевой или видеоинформации не требуется контроль ошибок). Разнообразие типов данных предопределяет использование передачи сигналов как немрдулированных, так и модулированных. Принято, что данные в ЛВСт могут передаваться пакетами, состоящими из информационного поля переменной длины, адресных и служебных полей. Выбор топологии сети определялся компромиссом между стремлением минимизировать длину кабеля (в значительной степени определяющего стоимость сети) и упростить реконфигурацию сети пр» отказах ее компонентов.
Минимальная длина кабеля достигается при последовательном соединении узлов. Но при очень большом числе узлов (несколько сотен) высоки затраты на обслуживание и затруднен выбор конфигурации сети. При звездообразной топологии с одним пунктом концентрации нет указанных недостатков, но велика общая длина кабеля. Сказанное привело к смешанной, звездно-кольцевой топологии, в которой кольцо с маркерным доступом представляет собой самостоятельный архитектурный компонент (рис. 16.25), допускающий реализовывать сравнительно простые кольцевые ЛВСт, а при большем числе узлов
^
Ширака-
полосные
линии
Рис.
16.25. Основные компоненты кольцевой ЛВСт
фирмы IBM:
У
— узел сети
использовать звездную структуру для объединения нескольких кольцевых сетей.
Рассматриваемая кольцевая сеть с маркерным доступом послужила основой стандарта IEEE 802.5. Компонентами сети являются узлы (ЭВМ, персональные компьютеры, концентраторы линий, мосты и шлюзы). Узлы подключаются к сети через сетевые адаптеры. Передающей средой служат витые пары проводов с заземляемым экраном (при передаче со скоростью 4 Мбит/с) и оптоволоконные кабели (при скорости 10 Мбит/с и более). Рекомендуется применение оптоволоконных кабелей для передачи данных между зданиями, не требующими специальных мер по защите от молний. В ЛВСт могут использоваться имеющиеся в здании телефонные и кабельные телевизионные сети. Передача дискретных сообщений производится с помощью манчестерского кодирования.
Концентраторы линий, к которым подключаются узлы, придают сети гибкость (возможность построения различных вариантов структур, в том числе иерархических) и надежность (обеспечивают возможность реконфигураций), облегчают эксплуатацию сети.
Узлы подключаются к отдельным секциям концентраторов. Внутри концентраторы секции соединены последовательно. Сами концентраторы соединяются последовательно в кольцо. Концентраторы могут соединяться друг с другом сегментами оптоволоконного кабеля, а узлы подключаться к концентраторам, экранированным витым двухжильным кабелем. Мосты — высокоскоростные переключающие устройства — служат для связи между отдельными кольцевыми сетями. В одно кольцо не удается объединить более 100—200 узлов из-за сложности управления и «дрожания» низкой частоты, вызываемого наличием большого числа ретрансляторов, что может нарушить синхронизацию. Если в системе более 100—200 узлов или эти узлы разбросаны по большей площади, рекомендуется построение нескольких колец и организация связи между ними через мосты. Мост по отношению к кольцу выступает как один из ее узлов. Мост может связывать кольца с разной скоростью передачи сообщений. В очень больших сетях (несколько сотен узлов) предусматривается иерархическая структура (интерсеть), в которой несколько колец соединяются с помощью высокоскоростных магистралей, выполняемых в виде кольца или шины (рис. 16.26). При наличии в системе мостов и шлюзов должна производиться маршрутизация пакетов, обеспечиваемая сетевым уровнем управления. Функционирование моста должно быть прозрачным для пользователя сети, т. е. для него вся сеть должна представляться как одно кольцо.
Рис.
16.26. Конфигурации звездно-кольцевой
маркерной интерсети с центром в виде
мостового кольца (а)
и широкополосной шины (б)
В каждом кольце на сетевой адаптер одного из узлов возлагаются функции активного маркерного монитора (АММ), который должен реагировать на потерю маркера. Контроль потери маркера производится с помощью тайм-аута, устанавливаемого таймером, который АММ сбрасывает при каждом прохождении маркера.
Функции АММ может выполнять любой узел. При отказе АММ его функции берет на себя узел с наибольшим адресом.
Отказ в кольцевой сети вызывается разрывом сегмента кольца или неисправностью приемного или передающего элемента на концах сегмента. Узел, обнаруживающий потерю сигналов на своем приемнике, передает уникальную последовательность кадров («сигнальное состояние»), что приводит к выделению неисправного участка кольца.
Наличие линейных концентраторов облегчает удаление (обход) неисправных узлов из сети. Возможности реконфигурации значительно расширяются при наличии второго, альтернативного кольца с противоположным направлением передачи сигналов, связывающего все линейные концентраторы. В этом случае возможно отключение неисправного сегмента между двумя концентраторами без изменения логического порядка узлов в кольце, как показано на рис. 16.27.
Необходимые для реконфигурации переключения выполняются вручную или автоматически.
Принципы организации и средства телеобработки данных
„ I
В автоматизированных системах планирования и управления
рассредоточенными на значительной территории объектами, например промышленными предприятиями, транспортными процессами, при построении крупных информационно-вычислительных систем ЭВМ должна взаимодействовать с удаленными пользователями (абонентами). В таких случаях используются ВС с телеобработкой данных.
Телеобработкой данных называется режим работы вычислительной системы, при котором ЭВМ и удаленные абоненты [абонентские пункты (АП)] взаимодействуют через каналы передачи данных.
Вычислительные системы с телеобработкой данных можно рассматривать как простейший случай вычислительных сетей, в которых применяются лишь некоторые элементы сетевой технологии (например, коммутация каналов, но не коммутация пакетов).
1
. 1
| |
Байт-мультиплексный
канал
| |
£**,
Л Л _Г_ -J
Мультиплексор
передачи Ванных
,
. , . . J I I I
зяе
|| |
|г]л|I |iw|■•■ри|I
I|»1д|...[ди]I|7М|I}удд|..»[ди|I
I|лгё|.--|5м|I
I|удд|-..[ди]
I *Л || АЛ | | *Л || *л || *Л I
1
!
I Анало-
шцуемый
1
\
го вый кинил связи
|
Модем
"ТТ77ГГ
>т
S9C
м
I
Й1
Ж4
ГГ
Т777Г
.WJtf
УПС
I
*/7
Т
Некомшути
- 'руеыыш \ телеграф- \ные каналы
Дискрет
ный
канал
передачи
ванных
^Х^^°НМ&7^Г.К1Л-,
шмфвт
| j
Телеграфные
| Г“ **
Телефонные
Т Г
г^п
1Г d&
"1йГйе1Гё[ёмг
канал
уА
( кинил
N'
I
Рис. 16.28. Структура системы телеобработки данных:
АП— абонентный пункт;АПД—аппаратура передачи данных;УЗО— устройство защиты от ошибок;УУС— устройство управления и связи;УВВ— устройство ввода-вывода;АТС— автоматическая телефонная станция;АТА— автоматическая станция абонентского телеграфа;АВУ— автоматическое вызывное устройство;ТфА— телефонный аппарат;ТгА— телеграфный аппарат;УПС — устройство преобразования сигналов;ВП— вызывной прибор
Характерными режимами систем телеобработки данных являются:
а) дистанционные вычисления, при выполнении которых с АП через канал передачи данных вводятся в ЭВМ исходные данные и наименование запрашиваемой программы, а обратно на АП передаются результаты обработки программ;
б) дистанционный информационно-справочный режим, при реализации которого с АП через канал передачи данных посылается запрос на информацию, хранимую в базе данных ЭВМ, и запрашиваемая справка отсылается ЭВМ на пославший запрос АП;
в) дистанционный режим сбора данных, часто выполняемый путем предварительного нанесения подлежащих передаче сведений на перфоленту (перфокарты) с последующей передачей их из АП в ЭВМ через канал передачи данных при помощи перфо- ленточного (перфокарточного) устройства ввода;
г) системы коллективного пользования с дистанционным доступом (теледоступом) к ЭВМ абонентов с удаленных терминалов.
Структура системы телеобработки данных в ЕС ЭВМ представлена на рис. 16.28 [18].
Одним из абонентов системы телеобработки данных может быть другая ЭВМ. В таком случае получаем сеть телеобработки.
Реализация систем телеобработки данных требует специальных аппаратурных и программных средств.
Аппаратурные средства телеобработки включают в себя аппаратуру передачи данных (АПД), мультиплексоры передачи данных (МПД) и АП.
Абонентский пункт представляет собой объединяемый общим устройством управления и связи комплекс устройств ввода-вывода, с помощью которых абонент производит ввод данных в систему и получает сообщения от ЭВМ.
Функционирование комплекса оборудования АП организуется устройством управления и связи (УУС), которое устанавливает и прекращает связь АП с МПД, участвует в управлении передачей сообщений, воспринимая поступающие с линии и выдавая в линию соответствующие уцравляющие сигналы, выполняет необходимые преобразования кодов, формирует контрольные суммы для передаваемых сообщений.
Оборудование большинства АП реализует как дистанционную пакетную обработку, так и диалоговый режим работы. Некоторые АП позволяют организовать дистанционный удаленный режим коллективного пользования ЭВМ для нескольких одновременно работающих пользователей.
Аппаратура передачи данных. В состав АПД входят модемы, устройства защиты от ошибок, автоматические вызывные устройства (АВУ). В зависимости от скорости передачи информации и используемых каналов различают АПД низкоскоростную (до 200 бит/с по телеграфным каналам), среднескоростную (до 4800 бит/с по каналам тональной частоты) и высокоскоростную (более 4800 бит/с по широкополосным каналам).
Используются некоммутируемые (постоянно выделенные абоненту), а также коммутируемые каналы. В последнем случае связь между абонентскими пунктами и ЭВМ устанавливается автоматическими телефонными станциями (АТС) и станциями абонентского телеграфа (АТА). При этом в случае использования телефонных каналов со стороны ЭВМ вызов АП производится автоматически с помощью АВУ, а со стороны АП связь с ЭВМ устанавливается при помощи телефона. В случае использования телеграфных каналов для вызова со стороны ЭВМ и АП применяются вызывные приборы (ВП).
Устройства защиты от ошибок (УЗО) производят помехоустойчивое кодирование блоков данных при передаче и соответствующее декодирование при приеме, при этом используются циклические коды.
Если при приеме обнаруживается ошибка, то инициируется повторная передача ошибочного блока. При наличии УЗО достоверность передачи данных достигает Ю-7.
Мультиплексоры передачи данных управляют передачей данных через сеть связи. В функции МПД входят реализация сопряжения между ЭВМ и аппаратурой передачи данных нескольких каналов, управление установлением и прекращением связи с несколькими АП, осуществление дисциплины обслуживания АП. Мультиплексоры подключаются к мультиплексному (байт-мультиплексному) каналу ЭВМ и управляются канальными программами.
Мультиплексоры передачи данных в процессе передачи данных для каждого канала связи осуществляют проверку правильности принятых блоков данных и их буферизацию, формируют контрольные символы при передаче блоков, производят преобразование кодов, формируют и распознают управляющие символы.
В ЕС ЭВМ при передаче данных по телеграфным каналам используется 5-разрядный код МТК-2, по телефонным и широкополосным каналам — 7-разрядный код КОИ-7 [22 а].
Мультиплексор передачи данных специального типа — «удаленный МПД» — выполняет помимо прочих также функции концентратора, связывая несколько низкоскоростных каналов связи с одним высокоскоростным.
Сложность выполняемых функций делает целесообразным использование в качестве МПД малых и микроЭВМ. В этом случае имеется возможность в большей степени разгрузить основную ЭВМ от выполнения процедур, связанных с передачей данных по каналам связи, преобразованием кодов и др. Выполняющую такие функции ЭВМ называют связным процессором.
Программные средства телеобработки в ЕС ЭВМ представлены пакетами программ: а) базисного телекоммутационного метода доступа (БТМД) и б) общего телекоммутационного метода доступа (ОТМД), главным назначением которых является управление обменом информацией между ЭВМ и АП.
Пакет программ БТМД позволяет пользоваться специальными макрокомандами: Открыть и Закрыть, соответственно инициирующей и прекращающей сеанс связи через канал передачи данных; Читать, опрашивающей терминалы путем сканирования или по заданному адресу и в случае наличия подготовленного сообщения, принимающего его в ЭВМ; Писатьу передающей сообщение адресуемому терминалу.
Программы этого пакета производят также необходимые преобразования кодов, контроль правильности передачи с помощью контролирующих кодов, диагностирование терминалов, сбор и обработку статистических данных об ошибках при передаче данных, динамическое распределение памяти при приеме сообщений. Метод теледоступа БТМД не обеспечивает телеобработку с очередями сообщений.
Более сложный пакет теледоступа ОТМД помимо функций, обеспечиваемых пакетом БТМД, позволяет также создавать очереди сообщений, обрабатывать сообщения с учетом их приоритетов и реализовывать некоторые другие возможности, например использовать язык пакета для упрощения составления программ специфических процедур телеобработки.
Контрольные вопросы
Сравните по назначению, топологии, применяемым методам и средствам передачи данных глобальные (региональные) и локальные вычислительные сети.
Что означает утверждение: коммутация каналов обладает временной прозрачностью? Почему коммутация пакетов предпочтительна при реализации диалоговых режимов?
Поясните связь между развитием персональных компьютеров и развитием локальных вычислительных сетей.
В чем различие между способами передачи данных в интерфейсе ввода-вывода ЭВМ и в локальных вычислительных сетях?Как обнаруживаются конфликты в шинных локальных сетях с множественным доступом с контролем несущей и обнаружением конфликтов(CSMA/CD)?Как связаны назначение и особенности применения локальных сетей МАР и ТОР с принятыми в них архитектурными решениями (топология, передающая среда, способ передачи информации, метод доступа и др.)?Как и почему в локальных сетях (сетях с моноканалом) модифицируется многоуровневая эталонная модель вычислительных сетей?
Список литературы
МАП — Интегрированная система автоматизации производства // Микропроцессорные средства и системы. 1987.No2. С. 37—40.Оценка качества и оптимизация вычислительных систем. М.: Наука, 1982.Адасько В. И., Каган Б.М., Пац, В. Б.
Основы проектирования запоминающих устройств большей емкости. М.: Энергоатомиздат, 1984.Микросхемотехника. М.: Радио и связь, 1982.Внешние запоминающие устройства ЕС ЭВМ. М.: Советское радио, 1979.многопроцессорных вычислительных систем/О. С. Козлов, Е. А. Метлицкий, А. В. Экало и др./Под ред. В. И. Тимохина. Л.: Изд-во ЛГУ, 1981.Синтез микропрограммных автоматов. Л.: Энергия, 1974.Э.,Гринберг К.Микропроцессор 80386 фирмыIntel// В мире персональных компьютеров. 1988. № 2. С. 18—26.Управление потоками данных в сетях ЭВМ. М.: Энергоатомиздат, 1984.Аналитическое исследование алгоритмов замещение страниц в двухуровневой памяти ЦВМ // Автоматика и телемеханика. 1974. № 11. С. 129—136.Программное обеспечение персональных ЭВМ. М.: Наука, 1988.вычисления. Архитектура, производительность, прикладные алгоритмы и программы суперЭВМ: Пер. с англ./Под ред. Я. Ковалика. М.: Радио и связь, 1988.сети и сетевые протоколы/Д. Девис, Д. Барбер, У. Прайс, С. Соломонидес. М.: Мир, 1982.Введение и локальные вычислительные сети. М.: Радио и связь, 1986.Синтез цифровых автоматов. М.: Физматгиз, 1962.Параллельные вычислительные системы. М.: Наука, 1980.Е.,Степенский Б. М.Основы автоматики, импульсной и вычислительной техники. М.: Советское радио,1979.Электронные вычислительные машины единой системы. М.: Машиностроение, 1981.Надежность автоматизированных производственных систем. М.: Энергоатомиздат, 1986.
Е. Е. Персональные компьютеры. М.: МЦНТИ, 1988.Е.Л., Степанов И. М., Хомяков К. С.Периферийные устройства ЭВМ и систем: Учебник для вузов. М.: Высшая школа,1987.Электронные вычислительные машины и системы: Учеб. пособие для вузов.— 2-е изд., перераб.адоп. М.: Энергоатомиз- дат, 1985.
22
а. Каган
Б. М. Электронные
вычислительные машины и системы: Учеб.
пособие для вузов. М.: Энергия, 1979.
Цифровые вычислительные машины и системы: Учеб. пособие для вузов/Под ред. Б. М. Кагана.— 2-е изд., перераб. М.: Энергия, 1973.Системы связи УВМ с объектом управления в АСУТП. М.: Советское радио, 1977.Основы проектирования микропро- . цессорных устройств автоматики. М.: Энергоатомиздат, 1987.Модели конфликтов в памяти мультипроцессорных систем // Автоматика и вычислительная техника. 1982. № 2. С. 59—65.Основы эксплуатации ЭВМ: Учеб. пособие для вузов. Под ред. Б. М. Кагана.— 2-е изд., перераб. и доп.-М.: Энергоатомиздат, 1988.Систематизация структур адресных ЗУ // Микропроцессорные устройства и системы. М.: МИИТ.1984.Вып.710.С.31—41.Архитектура цифровых вычислительных систем. М.: Наука, 1978.Клейнрок J1.
Вычислительные системы с очередями. М.:
Мир,
1979.
Архитектура конвейерных ЭВМ: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1985.Вычислительные комплексы, системы, сети: Учебник для вузов. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1987.Ломов Ю. С.
ЭВМ высокой производительности ЕС 1066,
ЕС
1065//ЭВТ. 1987. Вып. 1. С. 177—188.
Майерс Г.
Архитектура современных ЭВМ: В 2-х кн. М.:
Мир,
1985.
Микропроцессоры семейства 8086/8088. М.: Радио и связь, 1987.А.,Дадаев Ю.Г. СуперЭВМ: Проблемы создания, использования и развития // Вестник АН СССР. 1985. № I. С. 56—69.Сети коммутации пакетов/Под ред. В. С. Семенихина. М.: Радио и связь, 1986.Микропроцессоры:
В 3-х кн.: Учебник для вузов/Под ред.
Л.
Н. Преснухина. М.: Высшая школа, 1986.
3. Оценка минимального числа пересылок при динамическом распределении страничной памяти // Кибернетика. 1965. № 5. С. 30—40.Организация ввода-вывода. М.: Энергия, 1983.Почему промышленность хорошо встречает новую серию персональных систем корпорацииIBM// Электроника.
№
8. С. 52—55.
теории вычислительных систем: Учеб. пособие для вузов/Под ред. С. А. Майорова. М.: Высшая школа, 1978.Е.С.Основы технической диагностики. М.: Энергоиздат, 1981.
компьютеры Единой системы ЭВМ/А. П. Заполь- ский, В. Я. Пыхтин, А. Н. Чистяков, В. Б. Шкляр. М.: Финансы и статистика, 1988.развития вычислительной техники: В 11 кн.: Справ. пособие/Под ред. Ю. М. Смирнова. Кн. 3: ЭВМ общего назначе- ния/Ю. С. Ломов, К. С. Ораевский, А. П. Заморин, А. И. Слуцкин. М.: Высшая школа, 1989.Параллельные вычислительные системы с общим управлением. М.: Энергоатом- издат, 1983.Цифровые вычислительные машины: Учеб. пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1981.Состояние и проблемы развития ЭВМ общего назначения//ЭВТ. 1987. Вып. 1. С. 5—11,Технические и программные средства Единой системы ЭВМ (ЕС ЭВМ-2). М.: Статистика, 1980.интегральных микросхем в электронной вычислительной технике: Справочник/Под ред. Б. Н. Файзулаева, Б. В. Тарабри- на. М.: Радио и связь, 1987.создания управляющих комплексов повышенной живучести.— Доклад на Всемирном электротехническом конгрессе/В. М. Долкарт, Б. М. Каган, М. М. Каневский и др. М.: ВЭЛК. 1977.Прохоров Н. Л.
Особенности архитектурыипрограммного обеспечения вычислительного комплекса СМ 1700 //Микропроцессорные средства и системы. 1988. №2.С. 6—9.Савельев А. Я.
Прикладная теория цифровых автоматов: Учебник для вузов. М.: Высшая школа, 1987.Самофалов К. Г., Корнейчук В. И., Тарасенко В. П.
Цифровые электронные вычислительные машины: Учеб. пособие для вузов. Киев: Вища школа, 1983.параллельной обработки: Пер. с англ./Под ред. Д. Ивенса. М.: Мир, 1985.Специализированные ЭВМ: Учебник для вузов/Под ред. В. Б. Смолова. М.: Высшая школа, 1981.Г.Н., Никитин В. Д.Операционные системы ЭВМ: Учеб. пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1989.Архитектура компьютера с сокращенным набором команд//ТИИЭР. 1988. № 1. С. 42-63.Проектирование архитектуры вычислительных сетей с использованием системы моделированияGPSS.М.: Изд-во МВТУ, 1987.Персональный компьютер фирмы ИВМ. М.: Мир, 1986.X. Высоконадежная система с тройным резервированием для управления технологическими процессами//Электроника. 1983. №. 2. С. 32—39.ФлинтД.Локальные сети ЭВМ: архитектура, принципиальное построение, реализация. М.: Финансы и статистика, 1986.Хендри Г. Полностью аппаратное резервирование без простоя программ // Электроника. 1983. № 2. С. 39—43.Хуан К. Перспективные методы параллельной обработки и архитектура суперЭВМ//ТИИЭР. 1987. № 10. С. 4—17.Подготовка и телеобработка данных в АСУ: Учебник для вузов. М.: Высшая школа, 1981.вычислительная машина ЕС-1050 // Под общ. ред.
А. М.
Ларионова. М.: Статистика, 1976.
Электронная вычислительная машина ЕС-1045/А. Т. Кучукян, Т. Е. Саркисян, И. Б. Мкртумян и др. М.: Финансы и статистика, 1981.Электронная вычислительная машина ЕС-1046/А. Т. Кучукян, Т. Е. Саркисян, Г. О. Патваканян и др. М.: Радио и связь, 1987.Якубайтис Э. А. Архитектура вычислительных сетей. М.: Статистика, 1980.Cormier R. L., Dugan R. J., Guyette R. R.
System/370. Extended Architecture: The Channel Subsystem/IBM J. Res. Develop. 1983. № 3. P. 206—218.Processing-Open Systems Interconnection — Basis Reference Model//ISO/DP 7498. August, 1981.Daves S.
Why the Q-bus lives on//Microprocessors and Microsystem. 1986. № 2. P. 109—114.Dixon R. C., Strole N. C., Markov J. D. A token-ring network for
local
data communications //
IBM
System Journal. 1983. Vol. 22, № 1 —
P. 47—60.
Computer Architective: A Structured Approach. London: Academic Press, 1979.Digital Systems and Hardware/Firmware Algorithms. N. Y.: Wiley, 1985.A formal description of System360//IBM System Journal. 1963. Vol. 3. № 3. P. 19—24. *Some Computer Organisations and their Effectiveness//IEEE Transactions on Computers. 1972. Vol.21(9). P. 948—960.Availability and Serviceebility of IBM Computer Systems: A Quarten Century of Progress/M. Y. Hsiao, W. C. Carter, I. W. Thomas, W. R. Stringfellow//IBM Journal Research and Development. 1981. № 3. P. 453—465.Organisation de£ Nachrichtenverkehrs zwis- chen Zentraleinheiten und peripherien Einheiten in Datenverarbeitungssys- tem//Elektronische Rechenanlagen. 1969. № 3. S. 23—32.S. Multibus II message passing//Mucroprocessors and Microsystems. 1986. № 2. P. 91—93.System Development and Technology Aspects of the IBM 3081 Processor Complex//IBM Journal Research and Development. 1982. № 1. P. 2—11.Digital and Microprocessor Electronics: Theory, Applications, and Troubleshooting. Englewood Cliffs: Prentice Hall, 1986.The origins of digital computers — selected papers//Berlin: Springer-Verlag, 1973.Microprogamming: A Tatorial an Survey of Recent Developments//IEEE Transactions on Computer.1980. N91. P. 2—19.RISC systems//Misroprocessors and Microsystems
№ 4. P. 179—184.
Tucker S. G.
The IBM3090system: An overview//IBM System Journal.1986.№1.P.4—19.
The best way to design an automatic calculating machine//Report of Manchester University Computer. In Angular Conference. 1951. P. 16—18.32-bit microprocessor can run Unix and MS-BOS programs concurrently//Electron. Des. 1985. ,№ 24. P. 115—122.
А
Автомат
Мили 71, 219
Мура 71, 218управляющий 163, 264 Автоматический контроль 411 Автоматическое восстановление
вычислительного
процесса 411, 422
диагностирование 410, 425 Адаптер канал-канал 493межшинной связи 502 Адрес 9
Адресации
способы 237 Адресная структура памяти
230 Алгоритм деления чисел 190
замещения страниц 479сложения двоичных чисел с фиксированной точкой 174
вычитания
чисел с плавающей точкой 196
умножения двоичных чисел 181
АЛУ
9, 172, 174,
Арбитр
запросов прерывания 286 Архитектура ЭВМ
15
Б
Байт
62
состояния 356, 378
Байты
уточненного состояния 356, 379 Бит 52
Блок
операционный 163
управляющий 163 Булева функция 72 Буфер данных 369
В
Вектор
прерывания 279 — (слово) состояния
программы 273
Виртуальный
канал 540 Вычислительная сеть 41, 528
локальная
532, 556
кольцевая
532, 558
с
временными сегментами 564
вставкой регистра
562
маркерным
доступом 564
шинная
558
с
доступом МДКН/
ОК
565, 566 маркерным доступом 567
Вычислительная система 38
векторно-конвейерная
520
коллективного
пользования
40
многомашинная
40, 489
многопроцессорная
40, 490
мультипрограммная
40
пакетной
обработки 40
реального
времени 41 ,
с
коммутатором межмодульных связей
(Эльбрус) 516
общим
потоком команд
514
управлением потоком
данных
524 телеобработкой 41
д
Двоичная
арифметика 46 Дейтаграмма 540 Дескриптор
255 Дешифратор 88 Дисплей 150
графический 154 Дисциплина обслуживания 440
Е
Единая
система ЭВМ (ЕС ЭВМ) 31, 33, 263, 289, 297, 377, 431,
443
3
Запоминающий
массив 104
элемент 109 ЗУ 99
—биполярное
116
динамическое 118на магнитных дисках гибких 134, 145
жестких 133
(типа винчестер)
134
лентах 131
оптические 145постоянное (ПЗУ) 119
И
Индексация
248 Интерфейс ввода-вы вода 346 ЕС ЭВМ 377
«мультишина» 397«мультишина» II(MultibusII) 402«общая шина» 389«Q-шина» 286, 389
К
Канал
блокмультиплексный 365
мультиплексный (блокмультиплексный) 363, 366селекторный 364, 370 Канала адресное слово 357управляющее слово 356, 358, 360
Канальная
программа 360 Квитирование 375 Ключ защиты
памяти 464
Код
ДКОИ 62
дополнительный 49обратный 48прямой 48
Команда
передачи управления 244
привилегированная 437 Коммутация каналов 536пакетов 538сообщений 538 Конвейер команд 302
-
— операций 299
Контроль
арифметических операций 418
передач информации 412 Корректирующий ход Хэмминга
415
Кэш-память
457 М
Макропроцессор
28, 309,320, 330, 397, 402 Мантисса числа 55 Метод
записи на магнитный но* ситель 135
ускоренная умножения 185 Микрокоманда 164 Микрооперация 164 МикроЭВМ 28 Мультиплексор 90 «Мышь» 157
О
Общее
поле ОП 491 Окно интерфейса 503 Отказоустойчивый
ВК 504
П
Памяти
динамическое распределение 469
емкость 100цикл обращения 160, 101ширина выборки 101 Память 99адресная 105ассоциативная 106виртуальная 469ключей защиты 464основная (оперативная) 103сегментно-страничная 473
Память
с последовательным доступом 102
прямым доступом 102
стековая 108страничная 472управляющая 207, 212 Переключатель шины 502 Персональная система 343 Персональный компьютер (ПК)
35,
143, 146, 156, 158, 162, 339 Печатающее устройство
(принтер) 158
лазерное
161
матричное
159
«ромашка»
160
Поколение
ЭВМ 15 Польская инверсная запись 242 Порт
29, 314 Порядок числа 55
смещенный 57 Представление алфавитно-цифровой информации 62чисел десятичных 64
с
плавающей точкой 56
фиксированной точкой
54
Прерывание
274
векторное 283 Префиксация 498
Принцип
программного управления 11
хранимой
в памяти программы 11 Программируемая
логическая матрица 225 Программное
(математическое) обеспечение 13 Протокол
вычислительной сети 543, 544
канальныйHDLC549, 551Х.25 548, 553
Процедура
начальной выборки 367, 381
обслуживания ПУ 367, 383 Процессор 227матричный 446
Р
Рабочий
цикл процессора 246 Регистр 84 Рефреш 118
С
Семафор
520
Система
булевых функций 72
функционально полная
72
виртуальных машин 450логических элементов 76малых ЭВМ (СМ ЭВМ) 31,35, 54, 231, 256, 258, 388, 500
Слово
состояния канала 356
программы
(процессора)
243
СНК
RISC-архитектура
269 Совместимость программная 32 Сумматор
93 СуперЭВМ 24 Схема комбинационная 71
Счетчик 86
Т
Транспортная
сеть 543 Триггер 77 ТЭГ 253
У
Устройство
ввода 11
вывода 11периферийное (ПУ) 124управляющее 9, 163
ц
Цепочка
данных 354
операций 355
Э
ЭВМ
общего назначения 25, 482 .
малая 26производительность 20 Элемент логический 73 Эталонная модель вычису^ель-
ной
сети 540
Я
Язык
микроопераций 167
——<> o —i 11
j 11
x=am-2m + am_,-2m-,+.-- 46
оТТ ооо ТоТ Too 47
оГп Топ ооГо Гио 47
Т" 'Т' чг ЧТ" т 47
( + 0)пр = 000...0; 52
(+0)обр=000...0. 52
о;м=л-1 + |<?1, 54
=(G)CM+(QL- 54
<7= £ <тг16-' (а/=0, 1, 2, .. n F), 61
0П0П01 пТкиТо 010010И lTTiooib 11111000 lTnoTol 67
оооо оно ooTo^jooo оТоТ ^JToT 68
^пер (ЗЛ4) 106
«л. 148
К=ф„ v2, i>J, 203
{/ = {u„ «2, . . U„|, 203
5={Q0, Qi, Qr), 203
1Ь, 220
_qji 228
I 282
L °" .1 I й 1 • • • I °ч I 356
Х~Х1ГХГ~17~Т 356
GEP-EEI 381
Ц-Щ I 469
©4 489
<Ь• • • <Ь 489
фф-ф фф-ф 501
У-Аг 553
i/iwiii 562
м. 562
„ ЁЛ1Ш1 568