3. Мини-эвм:
Мини-ЭВМ появились в 60-х годах. Их основным назначеним было решение различных классов научно-технических и экономических проблем, разрядность может иногда понижаться до 8 до 16 бит в целях снижения стоимости; они имеют сходную архитектуру с универсальными ЭВМ, но менее производительны и имеют более дешевую элементную базу и более простые устройства ввода-вывода [DEC PDP-11]. Были созданы малогабаритные недорогие машины.
Основные фирмы: DEC, Hewleft Packard, Data General.
AS /400 (Application System) - объектно-ориентированный деловой компьютер.
Один бизнес-компьютер AS/400 AS (Advanced Series) содержит до 4-х ЦП, до 4-х Гб ОЗУ, пространство на дисках до 520 Гб, количество пользователей - до 7 тыс.
Компьютеры построены на основе процессорных комплектов А10 и А30, архитектура которых подобна Power PC 620. А10 – однокристальный, А30 – многокристальный, микросборка – 23.7 млн. транзисторов, кэша первого уровня – 256 Кб, емкость кэша второго уровня – 1 Мб. Пропускная способность канала ЦП-кэш – 26 бит/c, за один цикл можно выбирать до 32 байт на частоте 154 Мгц. За один такт ЦП выполняет до 4-х операций. В ЦП есть специальный блок, который позволяет выполнять обе ветви условного перехода.
Особенность машин этой серии – 2 арифметических устройства, выполняющих операции с плавающей запятой, производительностью каждый 410 SPEC fp92. Операции с fp играют важную роль в таких приложениях, как: компрессия и декомпрессия динамических изображений; бизнес-планирование, логическое программирование; задачи поиска в базе данных по различным графическим и звуковым шаблонам.
ЦП
I/O
рабочие станции (до 7000) контроллеры
ЛВС (до 16) порты
(до 200) магнитная
лента (до 10 Гб) НЖМД
(до 520 Мб) RAID
(дисковые массивы)
ОЗУ (до 1
Гб)
Спец. I/O
сервисный процессор
серверы приложений
Novell Lotus LAN
Рис. 8.4. Архитектура ЭВМ AS/400
До 32-х таких 4-х процессорных кластеров можно объединить в машине.
В 1969 год у IBM разработала первую машину этой серии System/3.
В 1983 год – System/36, 16-разрядную ЭВМ, имеющую 7 Мб ОЗУ, 74 Гб на дисках, которая обслуживала до 70 пользователей. Шина – оптическая, с 19 линиями, по каждому световоду пропускается 1 Гб/с.
В настоящее время различают “белые” и “черные” машины – по цвету корпуса. В “черных” есть две линии (линия систем - многотерминальная система, имеющая широкие возможности подключения пользователей посредством терминалов удаленно и в LAN).
Особенности архитектуры:
1. Многопроцессорная архитектура с применением специализированных процессоров.
Является объектно-ориентированной.
Внутренний лицензионный код.
Одноуровневая организация памяти.
Единая операционная система с базой данных DB2/400.
Различие между аппаратной и программной организацией маскируется промежуточным кодом семейства мини-ЭВМ, который представляет собой структурированный машинный интерфейс, реализуемый системным внутренним лицензионным кодом. Включает:
Системные вызовы на аппаратно-зависимом микрокоде.
Управление одноуровневой памятью.
Базовые высокоуровневые операции запросов к БД, управление процессами,
обработка транзакции, резервирование блоков системы.
Сервер и интерфейс пользователя.
Набор команд машинного интерфейса AS/400, можно представить как язык высокого уровня, требующий компиляцию и трансляцию на более низком уровне. Программа представляет собой объекты. Ряд команд работает непосредственно с программой.
Например, CREATE PROGRAM – создание программы. Достоинство объектного перехода – целостность. Программа формируется на основе шаблона, представляющего структуру со всеми характеристиками объекта. Шаблон создается компиляторами AS400, которые отвечают за генерацию кода. Используют два типа указателей:
системный;
пространственный.
Системный указатель указывает на системный объект машинного интерфейса.
Пространственный указатель – на байт в пространстве.
Длина указателя – 16 байт. Адресации в машинном интерфейсе осуществляются через указатели. Инструкция создания программы выполняется с помощью кода, лежащего в основе машинного интерфейса. Вначале через пространство указателей команды create program код находит шаблон программы, над которым выполняется синтаксический контроль, затем транслятор преобразует последовательность команд машинного интерфейса в последовательность внутренних инструкций. Такая последовательность команд упаковывается в системный объект машинного интерфейса. Автору запроса возвращается адрес вновь созданной программы в виде системы указателей на этот объект.
Узнать о характеристиках программы можно только через шаблон программы – на языке компилятора высшего уровня и служит описанием компонентов программы. Внутри находится последовательность команд процессора POWER PC. Объект не виден, что обеспечивает независимость технологии, но программа не имеет завершенной формы. Если требуются характеристики программ, то инструкция машинного интерфейса даст такую характеристику. Подход основан на хранении шаблона программ. Изменения вносятся в новую версию транслятора, а затем все программы ретранслируются из своих шаблонов. Такая ретрансляция при последовательности вызовов использует новый код.
Данный компьютер имеет характеристики:
работа основывается на внутреннем коде LIC (License Internal Code),
многопроцессорная объектно-ориентированная архитектура с применением большого количества специальных процессоров,
одноуровневая организация памяти,
единая ОС – OS/400, ориентированная на работу с БД.
Доступ к данным, хранящимся на OS/400 открыт для систем под управлением систем DOS, Windows, OS/2 , Apple.
Технология SOI – способ защиты транзисторов, путем их оборачивания изоляционным материалом, что повышает производительность на 35%. В 2001г. будет создан микропроцессор Power4 – Gigoprocessor. Мини-ЭВМ AS400 будут содержать до 32 центральных процессоров, ОЗУ до 0,5 Тб, с запоминающим устройством до 6 Тб.
LIC связывается с аппаратной частью компьютера с помощью закрытого внутреннего микропрограммного интерфейса IMPI. Таким образом, структура внутреннего кода не зависит от аппаратной части, что обеспечивает системам AS/400 гибкость и восприимчивость к новым решениям, использование большого количества специальных процессоров позволяет разгрузить ЦП от выполнения различных специфических операций. Установка специальных процессоров факс-адапетров позволяет отправлять и принимать факсимильные сообщения непосредственно с терминала. Для организации больших массивов данных можно подключать библиотеки (до 22-х), каждая из которых - специальное устройство, включающее перезаписанные диски до 13 Гб. Есть 20, 30, 180 Гб. Дополнительная защита от потери информации, встроенная система архивирования, производящая архивацию при сбое питания и т. д. Аппаратно решается задача корректного закрытия и сохранения всех задач, а после восстановления питания система сама восстанавливает свое состояние. Это нашло применение в банковской и деловой сфере: УФБ, банки, торгово-промышленная палата.