Билет №8 -сети Задачи проектирования сетей эвм (постановки задач).

Противоречивость требований, предъявляемых к СМК, обусловливает постановку задач проектирования оптимальных СМК как экстремальных задач в виде целевая функция - ограничения. Формулировка критериев оптимизации зависит от требований, предъявляемых к ТП. Проектирование оптимальных ТП с СМК в условиях крупносерийного и массового производства не вызывает затруднений в связи с тем, что эти виды производства, как правило, достаточно стабильны по вероятности выхода годных изделий, и потери от брака настолько малы, что не побуждают к существенным изменениям ТП или СМК. [

Хуже обстоит дело с решением важных для проектирования дискретных задач. Многие традиционные постановки задач проектирования, естественным образом укладывающиеся в рамки стандартных моделей дискретной оптимизации, не являются конструктивными. Необходимы новые подходы к постановкам задач логического, технического и надежностного проектирования. Некоторые такие подходы излагаются в книге. В частности, представляются перспективными подходы к разработке методов решения дискретных задач проектирования, в которых требование достижения оптимального решения каждой задачи класса заменяется требованием почти оптимального решения почти каждой задачи класса.

Система, состоящая из одной или нескольких ЭВМ и аппаратуры передачи данных, обеспечивающей взаимодействие пользователей с ЭВМ, называется вычислительной системой коллективного пользования. Проектирование таких систем сводится к решению следующей задачи: для заданного распределения вычислительной нагрузки, характеризуемого местоположением источников задач и типами задач, генерируемых источниками, определить состав ЭВМ и структуру сети связи, при которой цена производительности 5 / Л имеет минимальное значение. Отметим, что при такой постановке задачи проектирования вычислительной системы критерий S / Л распространяется на всю систему, но не на ЭВМ, являющуюся лишь частью системы. Поэтому производительность Л Л, при которой минимизируется цена 5 / Л, определяется не только свойствами ЭВМ, но и свойствами потенциальных пользователей и аппаратуры передачи данных.

Как указывалось, подсистема контроля АСУ химическим производством содержит несколько сотен алгоритмов первичной обработки информации и расчета показателей. Чтобы сделать возможным решение задачи такой размерности, целесообразно применять пошаговые процедуры проектирования, позволяющие разделить функции вычислительной машины и человека. Одна из таких процедур рассмотрена ниже. На каждом шаге анализируются варианты для части задач контроля и определяются данные, характеризующие отличие найденного варианта от оптимального. Это позволяет разработчику либо сформировать конкурирующее множество вариантов для дальнейших расчетов и сопоставления результатов с помощью ВМ, либо скорректировать постановку задачи проектирования.

Билет № 8.-ипу Назначение кэш-памяти винчестера (вместо этого «Контроллер hdd»)

На рис.4.1 приведена блок-схема одного из вариантов контроллера НDD. Этот контроллер подсоединяется к системному интерфейсу через блок ввода-вывода, в который входят регистр данных (РД) и регистр состояния (РС). Регистр состояния содержит информацию о состоянии контроллера. Он доступен только по чтению и может быть выбран в любое время. Через регистр данных производится ввод-вывод данных, передача в контроллер команд и их атрибутов, чтение из контроллера параметров состояния контроллера, информирующих о правильности выполнения команды.

Блок ввода-вывода вырабатывает сигналы запроса прерывания и запроса ПДП. Подпрограмма обработки прерывания инициализируется по окончании операции ПДП для чтения параметров состояния центральным процессором.

Основным элементом схемы контроллера НDD является микропроцессор, который управляет работой контроллера. Программы управления, составляющие внутреннее программное обеспечение контроллера НDD, записаны в его ПЗУ (см. рис. блок-схемы контроллера НDD). Отдельные программы предназначаются для организации работы контроллера при выполнении различных дисковых операций. Вид операции задается командой от центрального процессора. Контроллер НDD имеет собственную память типа RAM. Она разделена на рабочую область и буфер данных (буфер сектора), в котором хранятся данные объемом не более емкости одного сектора. Форматы записи в НDD имеют фиксированную длину сектора, равную 512 байт.

Блок регистров управления (см. рис. блок-схему контроллера НDD) состоит из регистров, предназначенных для выдачи сигналов управления на накопитель и приема сигналов от накопителя. Так как данные передаются в накопитель и из накопителя в последовательном коде, в контроллере используются схемы преобразования кодов. Выдаваемые в накопитель данные кодируются по применяемому в контроллере методу. Высокая плотность записи и большое количество дорожек НDD обусловливают необходимость применения предкомпенсации записи. Схема разделения данных отделяет при чтении импульсы данных от синхроимпульсов.

Характерной особенностью контроллеров НDD является применяемая методика формирования контрольных байтов, записываемых в каждый сектор вместе с данными. Это формирование производится специальным способом с помощью корректирующих кодов. При чтении данных с НDD по изменениям значений контрольных байтов можно не только обнаруживать ошибки, но и корректировать некоторые виды ошибок. Функции вычисления контрольных байтов, выявления и коррекции ошибок выполняет в контроллере НDD блок контроля и коррекции.

Контроллер НDD работает по тем же командам, что и контроллер FDD. Выдаваемый центральным процессором в контроллер НDD командный блок (код и атрибуты команды) через блок ввода-вывода поступает в память контроллера. Выполнение команды определяется соответствующей программой, хранящейся в ПЗУ контроллера. По этой программе микропроцессор контроллера управляет работой контроллера и накопителя.

Системный интерфейс

DRО DАCK INT

Блок ввода-вывода

ОЗУ

Микропроцессор

ПЗУ

Блок

регистров

управления

Преобразование

и кодирование

данных

Декодирование

и

преобразование

данных

Блок

контроля и

коррекции

Р Д

Р С

Сигналы управления Данные (зап) Данные (чтен)

Рис.4.1. Блок-схема контроллера HDD

Рассмотрим последовательность прохождения данных в контроллере НDD при записи и чтении. При выполнении записи данные побайтно в режиме ПДП поступают из оперативной памяти ПК в РД блока ввода-вывода, откуда пересылаются в буфер сектора. В этом буфере данные размещаются так, как далее будут записаны в поле данных сектора НDD. После заполнения буфера сектора, микропроцессор пересылает байты данных из буфера в преобразователь параллельного кода в последовательный и одновременно – в блок контроля и коррекции, где вычисляется контрольный байт передаваемого в сектор накопителя массива. Из преобразователя последовательность импульсов данных поступает в схему кодирования, затем – в схему предкомпенсации записи. Вслед за информационными данными в накопитель поступает контрольный байт, который записывается в отведенном ему поле сектора.

При чтении данных из накопителя поступают в схему декодирования, где информационные импульсы отделяются от синхроимпульсов. В схеме преобразования последовательный код данных преобразуется в параллельный, который записывается в буфер сектора памяти контроллера. Одновременно байт данных поступает в блок контроллера и коррекции, где вычисляется контрольный байт считываемого массива из сектора накопителя.

По окончании считывания контрольные байты считанного и записанного массивов сравниваются. Если они равны, то данные считаны правильно. Микропроцессор формирует сигнал запроса на ПДП. В режиме ПДП данные байт за байтом из буфера сектора контроллера НDD передаются через регистр РД блока ввода-вывода в оперативную память ПК. Если контрольные байты различны, то в микропроцессор поступает сигнал об ошибке при чтении данных. Производится попытка повторного чтения сектора. Если ошибка возникла вновь, то вызывается процедура коррекции, которая с помощью контрольных байтов выявляет неправильно считанные байты. Если при коррекции ошибка не исправится, то выполнение команды прекращается.

После считывания данных микропроцессор формирует байт состояния, «говорящий» о качестве чтения (успешное или с ошибками), и заносит его в регистр РС блока ввода-вывода контроллера. По окончании команды центральный процессор считывает для анализа содержимое РС.