78. 3 Критерий качества. Методы решения задач оптимального управления

79.1 Мультимикропроцессорные конфигурации, примеры организации и принципы функционирования сопроцессорной, сильносвязанной и слабосвязанной конфигураций.

Мультимикропроцессорные конфигурации, примеры организации и принципы функционирования сопроцессорной, сильносвязанной и слабосвязанной конфигураций.

Основное достоинство архитектуры i8086 — в возмож-ти организации ММК : 1-но- и многомодульных. В I случае модуль может содержать только ЦП в максимальной режиме либо разл. сочетания ЦП, СП (сопр) и независ. процессора. Ведущим всегда явл-ся ЦП [он в принципе не мож. б. ведомым]. Осн. достоинство ММК — возмож-ть ||-ной работы ЦП, СП и разл модулей (при реализации либо взаимодействующих потоков команд, либо независ. потоков).

Архитектура 8086 предусматр-ет 3 типа ММК :

1. сильносвязанная;

2. сопроцессорная;

3. слабосвязанная.

Сильносвязанные и сопроцессорные : возможна реализация как общего потока команд (ЦП + СП), так и независ. потокакоманд (ЦП + НП). И в том, и в др. случае общая внутримодульная шина раздел-ся ЦП и СП или НП во времени.

В случае слабосвяз. ММК вкл-етнеск-ко модулей, каж. из к-рых внутри мож. б. ркализован по любому из типов — сильносвяз., сопроц., 1-нопроц. — модули реализуют каж. свою нзавис. прог-му, и все модули имеют общ.системную шину, через к-рую ведут обмен с общими системными устр-вами.

Обобщённая структура сильносвяз. и сопроц-ной ММК.

ЦП и СП имеют общую синхронизацию, шину взаимного упр-я, общ.логику упр-я внутримод. шиной (ЛУШ), через к-руюполуч. доступ к общим системным устройствам (ОП, КВВ и пр.).

Обобщённая структура слабосвязанной ММК.

Каждый из модулей слабосвязанной ММК имеет в своём составе тот или иной вид процессора (ЦП, НП) либо сильносвязанную (или сопроцессорную) ММК.

Модули мог.общаться через логику доступа к сист. шине (ЛДСШ) с разделяемой между модулями системной ОП и разделяемыми системными I/O.

Каждый из модулей имеет собс-ное локальное пространство, доступ к которому осуществляется через логику доступа к локальной шине (ЛДЛШ). Локальное прост-во выделяется либо в аресном прост-ве памяти, либо в адресном пр-ве I/O. В любом случае оно в свою очередь разделяется на локальную память и на локальн. I/O.

Один из модулей в системе назначается ведущим модулем , инициирующим вычислит-ный процесс, но в общем все модули независимы др. от друга и не имеют прямых связей.

Если между модулями необходим обмен данными, он осуществляется через общую область системной памяти или через системный I/O.

79.2 Нисходящее проектирование алгоритмов на примере моделирования арифметических операций сложения, вычитания, с плавающей запятой.

На первом этапе разработки кодируется, тестируется и отлаживается головной модуль, который отвечает за логику работы всего программного комплекса. Остальные модули заменяются заглушками, имитирующими работу этих модулей. Применение заглушек необходимо для того, чтобы на самом раннем этапе проектирования можно было проверить работоспособность головного модуля. На последних этапах проектирования все заглушки постепенно заменяются рабочими модулями.

Недостатки нисходящего проектирования:

• Необходимость заглушек.

• До самого последнего этапа проектирования неясен размер программного комплекса и его эксплутационные характеристики, за которые, как правило, отвечают модули самого низкого уровня.

Преимущество нисходящего проектирования – на самом начальном этапе проектирования отлаживается головной модуль (логика программы).

Сложение мантисс выполняется на сумматоре мантисс SmM и возможно только при одинаковых порядках чисел. В связи с этим сначала нужно выровнять порядки, для чего на сумматоре порядков SmP определяется разность Δ Р = Р₁ – Р₂. Если ΔР = 0, то порядки равны (P₁ = Р₂) и возможно сложение мантисс. При ΔР>0 первое число больше второго, и мантисса второго числа должна быть сдвинута на ΔР разрядов вправо. В случае ΔР<0 второе число больше первого. Следовательно, для выравнивания порядков необходимо сдвинуть на |ΔР| разрядов вправо мантиссу первого числа. Если |ΔР| превосходит количество цифровых разрядов, то в качестве результата операции сложения принимается большее число.

При нахождении разности порядков может иметь место переполнение результата (SmP). Если переполнение положительное, то в качестве результата сложения должен быть принят первый операнд. Отрицательное переполнение сумматора порядков свидетельствует о том, что в качестве результата сложения должен быть принят второй операнд.

После выполнения сложения мантисс может получиться денормализованный результат. При нормализации результата меняется величина порядка. Также может иметь место переполнение сумматора порядков. В случае положительного переполнения результат считается бесконечностью, знак которой определяется знаком мантиссы. При отрицательном переполнении сумматора порядков считается, что получен бесконечно малый результат, заведомо отличный от нуля, если мантисса не равна нулю.

Поскольку при выравнивании порядков мантисса меньшего из чисел сдвигается вправо, то имеет место потеря ее цифровых разрядов. В этом случае сумма чисел получается с недостатком, и для исключения накопления ошибок вычислений производится округление, для чего в сумматор вводится дополнительный младший разряд, к которому после выполнения операции сложения добавляется единица.