Студентам предлагается самостоятельно представить на экзамене структурные схемы систем Унгера, Соломон и Холланда. Интересные реше- ния будут поощрены.
Рассмотренные структуры вычислительных систем реализуют системы обработки данных, используя различные технические средства и программ- ные продукты.
Технические средства вычислительных систем
Они составляют физическую основу систем обработки данных и вклю- чают в свой состав оборудование, предназначенное для ввода, хранения, пре- образования и вывода данных. Состав технических средств определяется структурой СОД. Основными элементами структуры являются ЭВМ, ПЭ, за- поминающие устройства, устройства ввода-вывода и устройства сопряжения с каналами связи различной физической природы и со специальной аппара- турой объектов управления.
Существенными факторами, оказывающими влияние на структуру тех- нических средств, являются:
а) Способ объединения ЭВМ или ПЭ в вычислительную систему и спо- собы обмена информацией между ними.
б) Принятый уровень централизации управления в СОД. в) Назначение СОД и характер решаемых ею задач.
На практике наиболее часто используют следующие способы построе- ния технических средств вычислительных систем.
а) С общей оперативной памятью (рис. 4)
Рис. 4
Эти системы являются многомашинными, а ООП делает их как бы многопроцессорными. Такой смешанный вариант структуры обладает пре- имуществами того и другого вида одновременно. В нем программы решае- мых задач, исходная информация и промежуточные данные хранятся в об- щей оперативной памяти и поэтому доступны любой ЭВМ. Такие вычисли- тельные системы могут использоваться и как централизованные, и как децен- трализованные.
б) Типа «конверт» (рис. 5)
9
Рис. 5
Сама структура является децентрализованной, но может использовать- ся как центр управления большой СОД. Все ее ЭВМ связаны друг с другом и имеют свои автономные средства для хранения информации. Структура удобна для программирования, т.к. все ЭВМ реализуют одинаковые функ- ции, архи надежна и архи живуча, т.к. ЭВМ могут быть разнесены на сотни и даже тысячи километров.
в) С непосредственными связями между ЭВМ (рис. 6)
Как и в предыдущем случае каждая ЭВМ имеет свои автономные сред- ства для хранения информации, а вся вычислительная система имеет еще и общую память.
Рис. 6
Структура реализует способ связи между ЭВМ «каждая с каждой». Обмен данными между ЭВМ осуществляется либо через ООП, либо через коммутатор. Структура может использоваться либо как централизованная, либо как структура со смешанным управлением.
10
г) Иерархическая многоуровневая (рис. 7)
Рис. 7
В такой структуре можно выделить несколько уровней (на рис. 7 – два уровня). На нижнем уровне функции управления сосредоточены в управ- ляющих ЭВМ вычислительных систем ВС-1, ВС-2, ВС-3, каждая из которых объединяет некоторое количество вычислительных технических средств. Все эти вычислительные системы обладают централизованной структурой. Вы-
числительные системы разных уровней взаимодействуют через управляющие ЭВМ. ВС-4 – это высший уровень управления в структуре рис.7.
Интерфейсы
Существенное влияние на организацию СОД оказывают электрические возможности технических средств, используемых в качестве элементов со- пряжения. Основным элементом сопряжения является интерфейс, опреде- ляющий число линий для передачи сигналов и данных, и алгоритм передачи информации по этим линиям. Все интерфейсы разделяются на три класса: параллельные, последовательные и связные. Характеристики указанных ин- терфейсов приведены на диаграмме рис. 8.
11