CA1169575A - Systeme de transmission rapide de messages entre calculateurs - Google Patents
Systeme de transmission rapide de messages entre calculateursInfo
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Abstract
L'invention concerne les réseaux constitués par des calculateurs connectés à un bus unique auquel est également reliée une mémoire principale. Selon l'invention, afin d'augmenter sensiblement la vitesse de transmission des messages entre les différents calculateurs, ces derniers sont connectés à un commutateur électronique de type téléphonique, commandé par un calculateur central par l'intermédiaire du bus de manière à autoriser la transmission directe de messages entre les calculateurs, le bus étant principalement réservé à l'accès, pour chacun des calculateurs, à la mémoire principale. L'invention est appliquée à la transmission de données.
Description
5~75 La presente invention concerne un systeme de trans-mission rapide de messages entre des calcula-teurs connectés a un bus unique auquel est également reliee une memoire prin-cipale.
On connait ce type de réseau dans lequel la transmission d'un message d'un calculateur a un autre est obtenue a l'aide d'un cycle d'ecriture dans la mémoire principale effectue par le calculateur emetteur suivi d'un ` cycle de lecture de la memoire principale effectue par le calculateur recepteur. Un dispositif de partage temporel de l'acces à la memoire principale doi-t être prevu de maniere à eviter tout brouillage de l'information circulant sur le bus. Les calculateurs du reseau sont tous pourvus d'une memoire privee leur permettant d'effectuer localement la majorite des operations requises, et l'un d'eux, dit calculateur central, assure la gestion du systeme, c'est-: a-dire la commande des differents elements du reseau.
La memoire privee de chacun des calculateurs devenant de plus en plus importante, les messages transferes au moyen du bus deviennent de plus en plus longs. Il en - resulte une saturation du trafic sur le bus et des diffi-cultes d'acces des calcula-teurs à la memoire principale.
, Le but de la présente invention est d'éviter, lors de la transmission de messages entre deux calculateurs, d'utiliser le bus, ce qui, d'une part, tend a diminuer la saturation du bus, et d'autre part, réduit le temps neces-saire a la transmission puisque les cycles successifs d'ecriture et de lecture dans le dialogue d'un calculateur avec un autre calculateur par l'intermédiaire de la memoire principale sont supprimes.
Plus particuli~rement, selon la presente inven-tion, il est prevu un systeme de transmission rapide de s messagesentre des calculateurs connectes~à un bus unique auquel est egalement reliee une mémoire principale, chacun desdits calculateurs ayant une memoire privee et l'un de ces calcuIateurs, dit central, etant gestionnaire du sys-.
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3~';~5i teme. Le systeme de transmission est caracterise en ce que les calculateurs sont connectes a un commutateur elec-tronique commande par le calculateur central par l'inter-mediaire du bus unique de maniere a autoriser une trans-mission directe des messages, de toute longueur, /
,/
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la entre les calcula-teurs. Ainsi, le bus est principalement réservé
à l'accès, pour chacun des calcula-teurs, à la mémoire principale.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avantages et carac-téristiques apparaitront plus clairement a la lecture de la description qui suit d'un mode préféré de réalisa-tion de l'invention, description a laquelle une planche de dessin est annexée sur laquelle :
La figure unique représente schématiquement un sys-` teme de transmission rapide de messages conformément a l'inven-tion.
. .En référence maintenant a cette figure unique, le calculateur assurant la gestion du systeme est le calculateur central 1 qui comporte une mémoire privée 2 ainsi qu'un disposi-tif 3 de partage temporel de l'acces a la mémoire principale 6 incluant un circuit de scrutation permettant de déceler le cal-. culateur périphérique ayant demandé par la liaison bidirection nelle 4 a etre connecte au bus 5 pour avoir acces a la memoire principale 6, et un circuit de decision accordant l'autorisation au calculateur qui a demande l'accès dès que ce dernier est libre.
.~ Sur la figure, seuls trois calculateurs periphériques 7, 8, 9 ayant chacun une memoire priv~e 10, 11, 12 ont été re-présentés, mais il es-t bien évident que le nombre de ces cal-culateurs périphériques peut etre différent de trois. Selon un exemple plus spécifique de reali.sation, la memoire principale 6 a une capacité de 512 k mots de 16 eléments binaires tandis que les memoires pri.vees 2, 10, 11, 12... ont une capacite de 256 k mots.
Afin d'eviter que les messages échangés entre deux calculateurs circulent par le bus 5 et la mémoire principale 6, et de réduire ainsi le trafic sur le bus 5 tout en augmentant la vitesse de transmission des messages, un commutateur électro-nique 13 est connec-té a chacun des calculateurs.
: Dans l'exemple de réalisation, ce commutateur 13 est un autocommutateur de -téléphonieconnu pour pouvoir assurer sans blocage la commutation de 16 liaisons numériques a une vitesse de 8 Mbit/s.
Ce commu-tateur 13 est également commandé par le cal-culateur central 1 par l'intermediaire du bus 5.
Lorsqu'un calculateur, par exemple le calculateur 9, demande a envoyer un message a l'attention d'un autre calcula-teur, par exemple le calculateur 7, il adresse sa demande aucalculateur central 1 par l'intermédiaire de la liaison bidi-: rectionnelle 4. Puisque le calculateur g ne demande pas l'acces a la mémolre principale 6, le message peut etre expédié directe-ment au calculateur 7 par l'intermédiaire du commutateur élec-tronique 13. Ce dernier reçoit alors, par l'intermédiaire du bus 5, l'ordre de connecter ].es deux calculateurs 9 et 7, sauf si le calculateur demandé est déjà occupé.
De cette façon, plusieurs liaisons intercalculateurs peuvent etre simultanément établies et il en résulte une augmen-tation tras notable de la vitesse de transmission des messages.~e plus, le bus 5 et la memoire principale sont libérés de leur fonction respective de transiert des messages et peuvent ainsi etre utilisés pour d'autres taches.
Dans l'exemple considére, s'il faut normalement 3,5 ~s pour transferer un mot de 16 éléments binaires d'un calcu-lateur a la mémoire principale puis encore 3,5 ~s, pour trans-férer le meme mot de la mémoire principale vers un second cal-culateur, et sachant que le calculateur central 1 occupe le bus 5 la moitié du temps, le temps requis total pour le transfert d'un mot d'un calculateur a un autre est égal à 14 ~s. Avec le systeme conforme a l'invention, le transfert s'effectue en
On connait ce type de réseau dans lequel la transmission d'un message d'un calculateur a un autre est obtenue a l'aide d'un cycle d'ecriture dans la mémoire principale effectue par le calculateur emetteur suivi d'un ` cycle de lecture de la memoire principale effectue par le calculateur recepteur. Un dispositif de partage temporel de l'acces à la memoire principale doi-t être prevu de maniere à eviter tout brouillage de l'information circulant sur le bus. Les calculateurs du reseau sont tous pourvus d'une memoire privee leur permettant d'effectuer localement la majorite des operations requises, et l'un d'eux, dit calculateur central, assure la gestion du systeme, c'est-: a-dire la commande des differents elements du reseau.
La memoire privee de chacun des calculateurs devenant de plus en plus importante, les messages transferes au moyen du bus deviennent de plus en plus longs. Il en - resulte une saturation du trafic sur le bus et des diffi-cultes d'acces des calcula-teurs à la memoire principale.
, Le but de la présente invention est d'éviter, lors de la transmission de messages entre deux calculateurs, d'utiliser le bus, ce qui, d'une part, tend a diminuer la saturation du bus, et d'autre part, réduit le temps neces-saire a la transmission puisque les cycles successifs d'ecriture et de lecture dans le dialogue d'un calculateur avec un autre calculateur par l'intermédiaire de la memoire principale sont supprimes.
Plus particuli~rement, selon la presente inven-tion, il est prevu un systeme de transmission rapide de s messagesentre des calculateurs connectes~à un bus unique auquel est egalement reliee une mémoire principale, chacun desdits calculateurs ayant une memoire privee et l'un de ces calcuIateurs, dit central, etant gestionnaire du sys-.
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3~';~5i teme. Le systeme de transmission est caracterise en ce que les calculateurs sont connectes a un commutateur elec-tronique commande par le calculateur central par l'inter-mediaire du bus unique de maniere a autoriser une trans-mission directe des messages, de toute longueur, /
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la entre les calcula-teurs. Ainsi, le bus est principalement réservé
à l'accès, pour chacun des calcula-teurs, à la mémoire principale.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avantages et carac-téristiques apparaitront plus clairement a la lecture de la description qui suit d'un mode préféré de réalisa-tion de l'invention, description a laquelle une planche de dessin est annexée sur laquelle :
La figure unique représente schématiquement un sys-` teme de transmission rapide de messages conformément a l'inven-tion.
. .En référence maintenant a cette figure unique, le calculateur assurant la gestion du systeme est le calculateur central 1 qui comporte une mémoire privée 2 ainsi qu'un disposi-tif 3 de partage temporel de l'acces a la mémoire principale 6 incluant un circuit de scrutation permettant de déceler le cal-. culateur périphérique ayant demandé par la liaison bidirection nelle 4 a etre connecte au bus 5 pour avoir acces a la memoire principale 6, et un circuit de decision accordant l'autorisation au calculateur qui a demande l'accès dès que ce dernier est libre.
.~ Sur la figure, seuls trois calculateurs periphériques 7, 8, 9 ayant chacun une memoire priv~e 10, 11, 12 ont été re-présentés, mais il es-t bien évident que le nombre de ces cal-culateurs périphériques peut etre différent de trois. Selon un exemple plus spécifique de reali.sation, la memoire principale 6 a une capacité de 512 k mots de 16 eléments binaires tandis que les memoires pri.vees 2, 10, 11, 12... ont une capacite de 256 k mots.
Afin d'eviter que les messages échangés entre deux calculateurs circulent par le bus 5 et la mémoire principale 6, et de réduire ainsi le trafic sur le bus 5 tout en augmentant la vitesse de transmission des messages, un commutateur électro-nique 13 est connec-té a chacun des calculateurs.
: Dans l'exemple de réalisation, ce commutateur 13 est un autocommutateur de -téléphonieconnu pour pouvoir assurer sans blocage la commutation de 16 liaisons numériques a une vitesse de 8 Mbit/s.
Ce commu-tateur 13 est également commandé par le cal-culateur central 1 par l'intermediaire du bus 5.
Lorsqu'un calculateur, par exemple le calculateur 9, demande a envoyer un message a l'attention d'un autre calcula-teur, par exemple le calculateur 7, il adresse sa demande aucalculateur central 1 par l'intermédiaire de la liaison bidi-: rectionnelle 4. Puisque le calculateur g ne demande pas l'acces a la mémolre principale 6, le message peut etre expédié directe-ment au calculateur 7 par l'intermédiaire du commutateur élec-tronique 13. Ce dernier reçoit alors, par l'intermédiaire du bus 5, l'ordre de connecter ].es deux calculateurs 9 et 7, sauf si le calculateur demandé est déjà occupé.
De cette façon, plusieurs liaisons intercalculateurs peuvent etre simultanément établies et il en résulte une augmen-tation tras notable de la vitesse de transmission des messages.~e plus, le bus 5 et la memoire principale sont libérés de leur fonction respective de transiert des messages et peuvent ainsi etre utilisés pour d'autres taches.
Dans l'exemple considére, s'il faut normalement 3,5 ~s pour transferer un mot de 16 éléments binaires d'un calcu-lateur a la mémoire principale puis encore 3,5 ~s, pour trans-férer le meme mot de la mémoire principale vers un second cal-culateur, et sachant que le calculateur central 1 occupe le bus 5 la moitié du temps, le temps requis total pour le transfert d'un mot d'un calculateur a un autre est égal à 14 ~s. Avec le systeme conforme a l'invention, le transfert s'effectue en
2 ~s seulement soit sept fois plus rapidement.
t7~
En outre l'attente es-t sensiblement diminuée puisque plusieurs liaisons si.mul-tanées peuvent ê-tre réalisées.
Tou-tefois un circuit d'interface entrée-sortie addi-tionnel doit être prevu a cet effet dans chacun des calculateurs, d'autant plus que la transmission doit etre efEectuée selon le mode synchrone.
Bien que seul un mode préféré de réalisation l'in-vention ai-t été décrit, il est évident que toute modification apportée dans le meme esprit par l'Homme de l'Art ne sortirait pas du cadre de la presente invention. En particulier, selon le circuit d'interface choisi, le commutateur 13 peut aussi bien être du type spatial que du type temporel.
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t7~
En outre l'attente es-t sensiblement diminuée puisque plusieurs liaisons si.mul-tanées peuvent ê-tre réalisées.
Tou-tefois un circuit d'interface entrée-sortie addi-tionnel doit être prevu a cet effet dans chacun des calculateurs, d'autant plus que la transmission doit etre efEectuée selon le mode synchrone.
Bien que seul un mode préféré de réalisation l'in-vention ai-t été décrit, il est évident que toute modification apportée dans le meme esprit par l'Homme de l'Art ne sortirait pas du cadre de la presente invention. En particulier, selon le circuit d'interface choisi, le commutateur 13 peut aussi bien être du type spatial que du type temporel.
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Claims
1. Système de transmission rapide de messages entre des calculateurs connectés à un bus unique auquel est éga-lement reliée une mémoire principale, chacun desdits calcu-lateurs ayant une mémoire privée et l'un de ces calculateurs, dit central, étant gestionnaire dudit système, caractérisé
en ce que lesdits calculateurs sont connectés à un commuta-teur électronique commandé par ledit calculateur central par l'intermédiaire dudit bus de manière à autoriser une transmission directe des messages, de toute longueur, entre lesdits calculateurs, ledit bus étant principalement réservé
à l'accès, pour chacun desdits calculateurs, à ladite mémoire principale.
en ce que lesdits calculateurs sont connectés à un commuta-teur électronique commandé par ledit calculateur central par l'intermédiaire dudit bus de manière à autoriser une transmission directe des messages, de toute longueur, entre lesdits calculateurs, ledit bus étant principalement réservé
à l'accès, pour chacun desdits calculateurs, à ladite mémoire principale.
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