1.4. Многомашинные комплексы и многопроцессорные системы

Многомашинные комплексы

Появление первых моделей семейства IВМ/360 связано с бурным ростом использования ЭВМ в научно-технических расчетах. При этом важнейшую роль отводили системам машинного контроля безошибочной работы аппаратуры. Для контроля использовались как аппаратные средства (контроль по четности и другие корректирующие коды и т.д.), так и программные средства (двойной просчет). Естественным стало и двойное параллельное выполнение программ на многомашинных комплексах со сравнением промежуточных результатов. В этих комплексах каждая ЭВМ использовала свою операционную систему, а одна из них – дополнительно программу организации совместной работы ЭВМ в комплексе.

Схема двухмашинного комплекса на основе моделейIBM/360 представлена на рис. 1.4.

Каждая модель комплекса содержит процессор, модули памяти и систему ввода/вывода (каналы в/в). Обмен данными производится через систему ввода/вывода. На рис. 1.4 для связи между моделями комплекса использовано специальное устройство – адаптер «канал-канал».

Это однобайтный регистр передаваемых данных и два контроллера со стороны интерфейсов ввода/вывода, соединяемых моделей комплекса.

Передача данных через адаптер «канал-канал» начинается по команде программы ввода/вывода со стороны одного из процессоров. Этой командой может быть команда "записать". Контроллер адаптера по этой команде посылает сигнал прерывания в процессор смежной ЭВМ. В программе прерывания предусмотрена команда обращения к этому же адаптеру, но уже по чтению. Адаптер, получив задания от процессоров, отвечает положительными квитанциями. Так организуется передача данных. Конец передачи данных определен счетчиками данных в командах канала.

По окончании передачи данных контроллеры адаптеров «канал-канал» посылают каналам байты состояния. Этим заканчивается выполнение команды канала. Передача данных прекращается по окончании всех команд программы ввода/вывода. Программа канала может завершиться штатно или по сбою. В любом случае контроллеры адаптеров «канал-канал» посылают процессорам сигналы прерывания для анализа условий окончания программы ввода/вывода.

Интерфейс прямого управления предназначен для передачи управляющих сигналов между процессорами.

Для увеличения производительности и более эффективного использования большого парка периферийных устройств использовались и многопроцессорные системы, например – двухпроцессорные.

Многомашинные комплексы в настоящее время определяются как асимметричные, слабосвязанные многопроцессорные системы; системы с неоднородным доступом к памяти (NUMA – Non-Uniform Memory Access).

Многопроцессорные системы

Многопроцессорные системы определяются как симметричные мультипроцессорные системы (SMP системы – Summitries Multiprocessor). Все процессоры системы работают в едином виртуальном и физическом пространстве оперативной памяти. Любой из процессоров может обслуживать внешние прерывания. Это сильно связанные системы. Схема двухпроцессорной системы моделей IBM/360 представлена на рис. 1.5.