DAY19 (Старые версии Машбука или нечто подобное), страница 2

Двойная буферизация, очевидно, вещь полезная. Она позволяет обращаться к чтению или записи через библиотечные функции объемами данных в полблока или в треть блока, и если эти части идут подряд, то система сама за счет буферизации, собирает эти части и вместо нескольких обращений к системному вызову выполняет только одно обращение. Это выгодно. Невыгодно то, что эта буферизация организуется в пределах адресного пространства процесса со всеми вытекающими последствиями (теряется синхронизация по обменам в том случае, если с данным файлом через эту библиотеку работают другие процессы, потому что в теле каждого процесса есть свой буфер, который может аккумулировать эти данные и никакого единообразия, которое есть в рассмотренной нами схеме, не получается). Тем не менее, стандартная библиотека ввода/вывода есть удобный инструмент; она имеет также средства блокировки этой буферизации.

Глава VI. Многомашинные ассоциации

Предпосылками для появления многомашинных ассоциаций, явились, две проблемы, ставшие особо актуальными и острыми в начале 60-х годов:

• проблема организации массового доступа к ресурсам вычислительной системы;

• проблема структурной организации системы и аппаратуры вычислительных машин, которая позволила бы на разных уровнях распараллелить обработку информации пользователями.

Мы с Вами будем говорить о многомашинных ассоциациях, абстрагируясь от уровня их развития. Итак, с точки зрения интеллектуализации многомашинных ассоциаций, первым типом многомашинных комплексов был терминальный комплекс.

Типы многомашинных ассоциаций

Терминальные комплексы

Терминальный комплекс можно определить как набор программных и аппаратных средств, предназначенных для взаимодействия пользователей с вычислительной установкой, через телефонную или телеграфную сеть (вообще говоря, через любую среду, обеспечивающую связь). Структуру терминального комплекса можно примерно изобразить так:

Есть вычислительная система, имеется канал взаимодействия с внешним миром, к которому подключено устройство, называемое мультиплексор. Это устройство, которое обеспечивает взаимодействие группы внешних устройств с вычислительной системой (ВС) через один канал ввода/вывода. (Замечу, что в общем случае мультиплексор обеспечивает связь и взаимодействие m c n каналами ввода вывода. В нашем случае m=1.) К каналам мультиплексора могут быть подключены локальные терминалы и различные устройства, например дисплеи, устройства для чтения перфокарт и т. п.

Кроме того, к каналу мультиплексора может быть подключено устройство, называемое модемом. Модем - устройство, позволяющее преобразовывать цифровую информацию в аналоговую и наоборот. Модем позволяет выйти в телефонную или телеграфную сеть (работающую в аналоговом режиме) и обмениваться информацией с другими модемами, находящимися в сети. К модему подключается удаленный терминал. Модем, как уже было сказано, преобразует дискретный сигнал, поступающий от ВС (или терминала), в аналоговый сигнал, который уже можно передавать по сети; и обратно - аналоговый в дискретный.

Телефонная сеть состоит из какого-то набора телефонных станций, и она предоставляет т. н. коммутируемый канал. Суть его заключается в том, что при нескольких звонках к одному и тому же абоненту, раз от раза маршруты коммутации (т.е. набор проводов, по которым идет сообщение) отличаются друг от друга, за счет того, что каждый раз выбираются свободные каналы.

Может быть также многоуровневое мультиплексирование. Вместо удаленного терминала, подключается удаленный мультиплексор, и, начиная от него, может быть продолжение этого же уровня рисунков. Это означает, что мы, работая за терминалом второго (или третьего, четвертого, и т.д.) уровня существенно загружаем коммутируемую линию.

Линия связи, которая связывает один удаленный терминал с компьютером, называется линией связи типа точка-точка. Эта линия может быть либо арендуемой (мы договариваемся с телефонными станциями и фиксируем коммутацию), либо коммутируемой.

Канал может быть многоточечным. При этом на входе находится удаленный мультиплексор. Многоточечные каналы также могут быть либо арендуемыми, либо коммутируемыми.

Типы каналов связи:

1. Симплексные каналы - каналы, по которым передача информации ведется в одном направлении.

2. Дуплексные каналы - каналы, которые обеспечивают одновременную передачу информации в двух направлениях.

3. Полудуплексные каналы - каналы, которые обеспечивают передачу информации в двух направлениях, но в каждый момент времени только в одну сторону (подобно рации).

ВС имеет комплекс программ, которые обеспечивают взаимодействие пользователей через всю коммуникационную среду, с ВС. В качестве локальных и удаленных терминалов могут присутствовать как реальные терминальные устройства, так и компьютеры, которые эмулируют работу терминала. Многим из вас наверно знакома программа tellnet, эмулирующая работу с алфавитно-цифровым терминалом, реально удаленным от Вас.

Многомашинные вычислительные комплексы

Многомашинные вычислительные комплексы (ММВК) - это программно аппаратное объединение группы вычислительных машин, в которых:

1. На каждой из машин работает своя операционная система (этот признак отличает ММВК от многопроцессорного вычислительного комплекса).

2. В ММВК имеются общие физические ресурсы, например ОЗУ, ВЗУ или общие каналы связи (а, следовательно, имеются проблемы синхронизации доступа).

Одна из топологий ММВК - макроконвейер. В этом случае вычислительный комплекс состоит из ВС, соединенных парами:

Общая производительность всего вычислительного комплекса в случае макроконвейера может быть оценена количеством ВС, входящих в него.

ММВК использовались в качестве систем сбора и обработки больших наборов данных, и для организации глобальных терминальных комплексов. ММВК появились в начале 60-х и сейчас продолжают успешно существовать. Одно из основных применений ММВК - это дублирование вычислительной мощи, примером таких систем может служить любая система управления важными технологическими процессами.