1.32 Модемы и факс–модемы, схема, структура пакетов, характеристики, области применения.
Модем преобразует компьютерные данные в аналоговый или цифровой сигнал (модуляция), который может передаваться по телефонной линии и достигать другого модема. Удаленный модем переводит полученный сигнал снова в данные (демодуляция) и посылает эти данные на свой компьютер.
Модем состоит из следующих блоков
Рис.
4.1. Блок-схема модема
устройство сопряжения с каналом связи (в него входят согласующий линейный трансформатор с элементами защиты, схема набора номера, цепь определения сигнала посылки вызова и других акустических сигналов (например, сигнала "занято"), АЦП, ЦАП, фильтры передачи и приема;
цифровой сигнальный процессор (Digital Signal Processor — DSP);
контроллер протоколов и управления (с элементами памяти);
интерфейсный узел сопряжения с компьютером RS232.
На рисунке не показаны следующие внешние устройства:
терминал передачи данных DTE (Data Terminal Equipment) в данном случае — это компьютер;
оконечное (терминальное) оборудование данных (ООД). Термин [4.18] применяется для обозначения устройств, использующих передачу данных. DTE подключается к сети передачи данных через аппаратуру передачи данных (DCE);
оборудование передачи данных. DCE (Data Communication Equipment) — аппаратура передачи данных или аппаратура коммутации данных (АПД или АКД). Это аппаратные средства, обеспечивающие установку, поддержку и разрыв соединения по сети передачи данных. В данном случае — это модем и непоказанная станция.
Устройства сопряжения с каналом связи
Устройства сопряжения с каналом связи отвечают за преобразование сигнала из цифровой формы в аналоговую, переход от четырехпроводной системы передачи к проводной и обратное преобразование. Оно обеспечивает модуляцию и передачу по каналу с обнаружением и обработкой ошибок.
Цифровой сигнальный процессор
Представляет собой устройство, обрабатывающее поступающие сигналы в реальном масштабе времени. В модеме он обеспечивает работу алгоритмов кодировки и декодирования информации, алгоритмы авторизации и другие логические действия.
Протоколы
Протокол — это набор формализованных правил, процедур и спецификаций, определяющих формат и способ передачи данных.
Протоколы, предназначенные для работы модемов по телефонным каналам, представлены в рекомендациях ITU-T и обозначаются V.xx.
Все модемы V можно условно разделить на три группы:
асинхронные (работающие по протоколам V.21, V.23);
асинхронно-синхронные (работающие по протоколам V.22, V.22 bis, V.26, V.32 bis, V.34, V.90, V.92);
синхронные.
2.1 Критерии эффективности функционирования вс. Выбор функции обслуживания. Система приоритетного обслуживания. Загрузка системы.
К - критерий эффективности;
С - стоимость вычислительной системы в абсолютных или относительных
единицах
М - масса, для автоматической оценки массы используется переменная gm;
Р - производительность вычислительной системы в миллионах операций в секунду
(MIPS). В зависимости от назначения системы оцениваются операции с
фиксированной точкой, плавающей точкой или смеси команд.
PF - мощность, рассеиваемая вычислительной системой на заданной частоте
работы, является суммой статической мощности рассеивания gp0 и произведения
рабочей частоты f на энергию переключения p01.
Выбор функции обслуживания
Исходя из целей использования ЭВМ, выбирается тот или иной критерий и соответствующие функции обслуживания (вроде: сервер почтовый, сервер FTP, бортовая ЭВМ для получения запросов и т.п.).
Система приоритетного обслуживания (прерывания) Аппарат приоритетов предназначен для повышения эффективности использования всех ресурсов ВС. Так, неэффективно одновременное выполнение двух заданий, каждое из которых требует большой загрузки устройств ввода-вывода и незначительно использует центральный процессор. Приоритет задания может назначаться исходя из: времени его выполнения ("короткие" задания имеют более высокий приоритет по сравнению с "длинными" заданиями); объема используемой оперативной памяти (задания, требующие большого объема памяти, не должны иметь одинаковый приоритет); интенсивности и объема использования других ресурсов ВС; срочности выполнения и т. д.
П
ри
программном распознавании причин
прерывания прерывающая программа
начинает анализ с тех запросов на
прерывание, которые имеют более высокий
приоритет. При этом в процессе работы
можно программным путем изменить
приоритет запросов. При аппаратном
распознавании причин прерывания
указанные функции возлагаются на
специальное оборудование.
Понятие приоритета в прерывании программ имеет два смысла. Возможно, что никаких ограничений на время поступления запросов прерывания не накладывается. При одновременном поступлении нескольких запросов (Рис. 4.4. Реализация метода последовательного поиска) для немедленного удовлетворения может быть принят только один. Этот тип приоритета, определяющий очередность рассмотрения запросов прерывания, называют приоритетом между запросами прерываний. Прерывающие программы, однако, могут иметь относительно текущей программы различную степень важности, и не любым запросом может быть прервана выполняющаяся программа. Чтобы иметь возможность прервать текущую программу, принятый СПП запрос должен соответствовать программе более важной, чем выполняемая в данный момент. Этот тип приоритета определяет старшинство программ и его обычно называют приоритетом между прерывающими программами.
В случае простейшей аппаратной реализации приоритета между запросами прерывания может быть использован метод "последовательного поиска" (рис. 4.4). Суть метода состоит в последовательном изменении содержимого счетчика от 0 до 2n – 1 и просмотре всех 2n уровней прерывания до совпадения содержимого счетчика с номером уровня. При одновременном появлении нескольких запросов жестко закрепляется запрос с уровня с меньшим номером. Метод "последовательного поиска" прост в реализации, но время реакции велико, так как в общем случае необходимо прохождение счетчиком всех 2n позиций, что при большом n может выходить за допустимые временные пределы. Особенно это важно при работе в режиме реального времени.
Загрузка системы
Загрузка системы — это отношение интенсивности поступления запросов l к интенсивности их обслуживания m и обозначается через r: r=l/m=lb=b/а,
где а=1/l и b=1/m — средние значения интервалов поступления и длительности обслуживания соответственно. Значение загрузки определяет условие существования в системе стационарного режима. Если r<1 или l<m => система в среднем справляется с поступающей нагрузкой. Если r³1, то система работает в режиме перегрузок.