19. Какие задачи ввода-вывода возлагаются на «интерфейсную» эвм в высокопроизводительных системах обработки данных.
Большие возможности появляются в системе с введением в ее состав специальной «интерфейсной» ЭВМ, предназначенной для организации связи высокопроизводительной СОД с внешним миром. Такая «интерфейсная» ЭВМ, помимо перечисленных функций, берет на себя функции преобразования способов представления информации с тем, чтобы человек или другие объекты получали ее в наиболее удобном виде, например, графике или речи.
Проблема ввода – вывода существенно усложняется, если высокопроизводительная СОД не имеет общей ОП для многопроцессорных элементов. Для таких СОД может быть применена схема ввода – вывода с использованием коммутатора (рис. 3.3).
Рис. 3.3 Коммутатор для организации ввода – вывода в системах без общей ОП.
18. Роль управляющей эвм в реализации функций управления ввода-вывода в высокопроизводительных системах обработки данных.
Управляющая ЭВМ является как бы интеллектуальным мультиплексором, выполняющим как функции коммутации данных, так и их буферизации, компоновки, преобразования форматов и предварительной обработки.
При всех достоинствах такой системы организации ввода – вывода она не обеспечивает поддержку быстрых накопителей на дисках из-за ограниченной пропускной способности интерфейса ввода – вывода управляющей ЭВМ. Поэтому в высокопроизводительной системе к схеме рис. 3.2 добавляется связь через ВЗУ, т.е. в высокопроизводительную систему обработки через файловую систему через адаптер поступают только те файлы и задания, которые требуют обработки с высокой скоростью. Результаты обработки передаются во внешний мир через файловую систему, т.е. вначале поступают в управляющую ЭВМ, а из нее в ПУ.
17. Как организовано взаимодействие системы обработки и свв в многопроцессорной системе с общей оперативной памятью.
На рис. 3.1 приведена наиболее распространенная схема совмещения процессов обработки и ввода – вывода, характерная как для однопроцессорных, так и для многопроцессорных систем с общей оперативной памятью.
Рис. 3.1 Совмещение процессов обработки и ввода – вывода за счет организации прямого доступа к ОП.
На рисунке обозначены:
ПЭ – процессорный элемент. В этой структуре реализован прямой независимый доступ к оперативной памяти (ОП – аналог ОЗУ) со стороны СВВ. Запись и считывание данных из ОП при поступлении их от ПУ или при выдаче их на ПУ осуществляются компонентами СВВ логически и физически, без непосредственного участия компонентов систем обработки. Связующим звеном между ЦП и процессорами ввода – вывода (ПВВ) служит разделяемая ОП, которая выполняется в виде многомодульной многовходовой памяти. Косвенное влияние системы обработки и СВВ оказывают друг на друга из-за возможности одновременных обращений к ОП. Снижение производительности тем заметнее, чем больше одновременно работающих ПВВ с независимыми схемами обращения к ОП.
КВВ в такой схеме реализуется автономными ПВВ и контролируемыми ПУ (КПУ), которые обеспечивают передачу потоков данных между ОП и ПУ, формируя адреса памяти, осуществляя контроль передач, буферизацию, преобразование форматов и ряд других функций по установлению связи, приему и передаче управляющей информации от системы обработки. На систему обработки возлагаются функции инициирования обмена, после чего он (обмен) реализуется автономно в режиме прямого доступа в память (ПДП).
Взаимодействие системы обработки и СВВ осуществляется посредством прерываний. Часто прерывания могут привести к заметному снижению производительности системы обработки.