SU951287A2 - Устройство дл сопр жени однородной вычислительной системы - Google Patents

Description

ИЛИ соединены с соответствующими входами четвертого элемента ИЛИ, выходом подключенного к второму входу регистра взаимодействи  tljНедостаток известного устройства состоит в ограниченной области применени , так как оно не обеспечивает процесс комплекснойотладки программ на вычислительной системе. При комплексной отладке параллельных программ, предназначенных дл  решени  на вычислительной системе, оператор работает в диалоговом режиме с микро-ЭВМ, при котором микроЭВМ должна работать в режиме пультового терминала. В случае работы микро-ЭВМ, не имеющих пультового терминала, в программном режиме доступ к их пам ти возможен чарез блоки сопр жени  с помощью операции обмена с последующим выводом информации на пультовый терминал, но если микроЭВМ , не имеюща  пультового терминала выходит в режим св зи с ним, что слу чаетс  при сбойных ситуаци х, а также  вл етс  нормальным режимом при комплексной отладке параллельных программ, доступ к ее пам ти становитс  невозможным. . Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, Что в устройство введены регист ры состо ни  печати и клавиатуры и регистры данных печати и клавиатуры, причем первый и второй входы регистра состо ни  печати соединены соответственно с шестым и седьмым выхода ми дешифратора адреса регистра, а третий вход и выход - соответственно с управл ющим выходом и вторым инфор мационным входом-выходом блока коммутации , вход адреса печати которого подключен к выходу регистра данных печати, первым входом соединенного с седьмым выходом дешифратора адреса регистра, а вторым - с вторым информационным входом-выходом блока комму тации , восьмой выход дешифратора адреса регистра соединен с первым входом регистра состо ни  клавиатуры/ второй и третий входы которого подключены соответственно к первому и второму входам регистра данных клави атуры и дев тому выходу дешифратора адреса регистра и управл ющему выходу блока коммутации, а выход - к второму информационному входу-выходу устройства, третий вход и выход регистра данных клавиатуры соединены соответственно с информационным выхо дом и вторым информационным входомвыходом блока коммутации. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - пример струк турной схемы однородной вычислительной системы; на фиг. 3 и 4 - функцио нальные схемы блоков настройки и взаимодействи . Устройст1ао содержит (фиг.1) блок 1 коммутации, блок 2 настройки, дешифратор 3 адреса регистра, регистр 4 системной синхронизации, блок 5 взаимодействи , регистр.6 состо ни , регистр 7 логического адреса микроЭВМ , блок 8 прерываний, регистр 9 состо ни  печати, регистр 10 данных печати, регистр 11 состо ни  клавиатуры , регистр 12 данных клавиатуры, первый информационный вход-выход (шина) 13 устройства, управл ющий вход-выход (шина) 14 устройства, информационный выход (шина) 15 блока коммутации, управл ющий выход (шина ) 16 блока коммутации, второй информационный вход-выход (шина) 17 устройства. Блок настройки может быть выполнен в виде (фиг.З) дешифратора 29 настройки, регистра 28 кода настройки и элемента ИЛИ 27. Блок взаимодействи  содержит (фиг.4) элементы ИЛИ 30-32 ирегистр 33 взаимодействи . Структурна  схема однородной вычислительной системы (фиг.2) содержит элементарные машины (ЭМ) 18 и 19, соединенные каналом 26 вычислительной системы, причем элементарна  машина 18 состоит из предлагаемого устройства 20 дл  сопр жени , центрального процессора 21, блока 22 оперативной пам ти, устройства 24 управлени  пультовым терминалом, соединенных каналом 23 микро-ЭВМ. К устройству 24 управлени  подключен пультовый терминал 25. Элементарные машины 19 состо т из устройств 20 дл  сопр жени , центральных процессоров 21 и блоков 22 оперативной пам ти, соединенных каналом 23 микро-ЭВМ. Центральный процессор ЭМ может находитьс  в двух режимах - программном и режиме пультового терминала. Обычно пультовый терминал (ПТ) подключаетс  к одной элементарной машине системы или структуры (фиг.2). Однородные вычислительные системы (ОВС), построенные с использованием предложенного устройства дл  сопр жени , предназначены дл  решени  задач по параллельным программам . Параллельна  проТргиима представл ет собой совокупность взаимодействующих ветвей, кажда  из которых выполн етс  отдельной ЭМ ОВС. Дл  выполнени  параллельной программы в ОВС устройством дл  сопр жени  реализуетс  следующий набор системных операций: настройка, обобщенный условный переход (ОУП), обобщенный безусловный переход (ОБУП) и системна  синхронизаци . При выполнении системных операций центральный процессор ЭМ находитс  в программном режиме. Кроме того, устройство дл  сопр жени  реализует начальную загрузку программ и режим плавающего пультового терминала, который широко используетс  при комплексной отладке параллельных программ. Устройство работает следующим об разом. Операци  настройки состоит в подключении устройства через посред ство блока 1 коммутации к входамвыходам (шинам) 13 и 14 устройства и назначений каждой микро-ЭВМ логического адреса. Дл  настройки устро ства необходимо занести настроечную информацию в блок 2 настройки и логический адрес микро-ЭВМ в регистр 7. С выхода дешифратора 29 на вход блока 1 поступит информаци , разрешающа  прохождение управл ющих и информационных данных с шин 13 и 14 через блок 1 на шины 15 и 16 или из входных шин блока 1 на информаци онные и управл ющие шины 13 и 14 устройства. Настроечна  информаци  в блок 2 может поступить из микро-ЭВМ, св за ной с данным устройством, по шине 17 и разрешении с первого выхода дешифратора 3 или из другой микроЭВМ по шине 13 и сигналу разрешени  на шине 14, выданному через блок 1 коммутации по шинам 15 и 16 соответ ственно. Логический адрес микро-ЭВМ в регистр 7 может поступить из микро-ЭВ св занной с данным устройством, по шине 17 и разрешении с дес того выхода дешифратора 3 или из другой /Iикpo-ЭBM по шине 13 и сигнала разр шени  на шине 14, полученного через блок 1 коммутации по шинам 15 и 16 соответственно. После настройки всех устройств св занные с ним микро-ЭВМ и образую щие подсистему переход т к выполнен параллельной программы. В процессе выполнени  подсистемной параллельной программы микро-ЭВМ обмениваютс между собой информацией. В ОВС могу быть реализованы как групповые, так и индивидуальные обмены, причем из групповых обменов реализован трансл ционный обмен, перед выполнением которого выполн етс  операци  Синх ронизаци , синхронизирующа  работу всех микро-ЭВМ подсистемы. Операци  Синхронизаци  выполн  етс  следующим образом. Микро-ЭВМ, заверша  работу по программе (подпрограмме) параллельной ветви, устанавливает регистр 4 по шине 17 и разрешении с четвертог выхода дешифратора 3 в единичное со сто ние и переходит на опрос соотве ствующего разр да регистра б состо  ни . С выхода регистра 4 на вход блока 1 коммутещии поступает сигнал частичной синхронизации. В тот момент , когда все регистры 4 устройства 20 подсистемы будут установлены в единичное состо ние, в блоках 1 коммутации вырабатываетс  сигнал системной синхронизации, который поступает с выхода блока 1 и по шине 16 заноситс  в соответствующий разр д регистра 6. Микро-ЭВМ, проанализировав состо ние данного разр да регистра 6, определ ет, что синхронизаци  выполнена и переходит к следующему этапу параллельных вычислений. Микро-ЭВМ, в программе которой предусмотрено выполнение, трансл ционного обмена () , выполн ет следующие действи ; посылает по шине 17 в дешифратор 3 код, соответствующий операции трансл ционного обмена, при этом с п того выхода дешифратора 3 в блок 1 поступает сигнал системного трансл ционного объема (cjg ) . При считывании из оперативной пам ти микро-ЭВМ информационного слова по шине 17 поступает на вход блока 1 по шине 13, со- f вместно с сигналом С,д , получаемым по шине 14, поступает на входы-выходы принимающих устройств дл  сопр жени . В принимающих устройствах сигнал СОРДД поступает с шины 14 через блок 1 по шине 16 на вход блока 5, разреша  запись в него информационного слова обмена, которое поступает на него по шине 15 через блок 1 с шины 13. Одновременно с этим сигнал С ое поступает с выхода блока 1 по шине 16 в соответст .вующий разр д регистра 6. Из регистра 6 информаци  считываетс  по шине 17 в микро-ЭВМ, котора  анализирует разр ды регистра 6, и определив, что выполн етс  операци  трансл ционного обмена, считывает по шине 17 из регистра 33 информационное слово в регистр общего назначени  микро-ЭВМ. Микро-ЭВМ, в программе которой записан оператор индивидуального обмена/ посылает по шине 17 через блок 1 по шине 13 адрес микро-ЭВМ, с которой она должна взаимодействовать . Этот адрес с шины 13 через блок,1 по шине 15 и разрешении по шине 16 (CQP ) заноситс  в -регистры 33 всех устройств дл  сопр жени подсистемы . Из блока 5 по шине 17 микро-ЭВМ считывает этот логический адрес и сравнивает его со своим. Если свой и прин тый логический адреса не совпали, то микро-ЭВМ продолжает работу по параллельной ветви. Если свой и прин тый логический адреса совпсши, то данна  микро-ЭВМ готовитс  к выполнению индивидуального обмена, который осуществл етс  между

двум  микро-ЭВМ при наличии управл ющего сигнала .

Микро-ЭВМ, в программе которой вырабатываетс  условие обобщенного безусловного перехода .(ОБУП) , выполн ет следующие действи : посылает по шине 17 в дешифратор 3 код, соответствующий операции ОБУП, при этом ;с п того выхода дешифратора 3 адреса регистра в блок 1 поступает сигнал ОБУП (, ) , Микро-ЭВМ пересылает по шине 17 адрес команды безусловного перехода на вход блока 1, который по шине 13 совместно с сигналом -oevn формируемым по шине 14, поступает на входы-выходы остальных (принимающих ) устройств дл  сопр жени  подсистемы. В принимающих устройствах сигнал Cog,n поступает «с шины 14 через блок 1 по шийе 16 через элементы ИЛИ 30-31 в регистр 33, разреша  запись адреса команды безусловного перехода с шины 15. Одновременно с этим сигнал CoBvn поступает с выхода блока 1 по шине 16 в соответствующий разр д регистра б и на вход блока 8 прерывани , с выхода которого по шине 17 в микро-ЭВМ поступает сигнал прерывани . Микро-ЭВМ считывает из регистра б по шине 17 информацию, анализирует разр ды регистра б, и определив, что выполн етс  операци  ОБУП, считывает по шине 17 из регистра 33 информационное слово, которое воспринимаетс  как команда.

При выполнении режима плавающего пультового терминала устройства 20 элементарных машин 19, не имеющих

пультового терминала 25, работают в режиме пультового терминала (фиг,2), а устройство 20 элементарной машины 18,имеющей, пультовый терминал 25, работает в программном режиме.

Рассмотрим работу устройства 20 дл  сопр жени  в режиме пультового терминала. В начальный момент микроЭВМ анализирует содержание регистра

|б и определ ет, что она на: одитс  в режиме работу пультового терминала Этот режим обслуживает микропрограмма , зашита  в ПЗУ каждой микро-ЭВМ, Эта микропрограмма работает с адресами регистров 9-12. Микро-ЭВМ осуществл ет следующие действи . По шине 17 из микро-ЭВМ в дешифратор 3 поступает адрес регистра 11 и с выхода дешифратора 3 на вход регистра 11 поступает сигнал разрешени  считывани , по которому с выхода регистра 11 по шине 1-7 в микро-ЭВМ поступает содержимое регистра 11. Если регистр 11 находитс  в нулевом состо нии, то опрос регистра 11 продолжаетс . Если регистр 11 находитс  в единичном состо нии, то на дешифратор 3 поступает адрес регистра 12, с дев того выхода которого на вход регистра 12 поступает сигнал разрешени  считывани  информации с регистра 12 по иине 17 в микро-ЭВМ, и одновременно с этим тот же сигнал с дев того выхода дешифратора 3 поступает на

второй вход регистра 11, сбрасыва  его в нулевое состо ние, тем самым подготавлива  его дл  приема следующей информации.

Микро-ЭВМ анализирует считанный

0 из регистра 12 символ и осуществл ет действи , соответствующие этому символу , например, если это просто допустимый символ, то в JIBoдит его на печать и ждет ввода следующего символа, если это недопустимый символ, то выводит его на печать и выводит на печать знак вопрода, если это команда , то выполн ют ее.

Вывод на печать осуществл етс 

0 следующим образом, Микро-ЭВМ по шине 17 в дешифратор 3 посылает адрес регистра 9 и на первый вход регистра 9 с шестого выхода дешифратора 3 поступает сигнал разрешени  считывани , по которому с выхода регистра 9 по шине 17 в микро-ЭВМ поступает содержимое регистра 9 состо ни  печати. Если регистр 9 находитс  в нулевом состо нии, то опрос регистра 9 продолжаетс , Если регистр 9

находитс  в единичном состо нии, то на дешифратор 3 поступает адрес регистра 10 данных печати, на п том и седьмом выходах которого по вл етс  сигнал разрешени  печати (Ср), который с седьмого выхода дешифратора 3 поступает на вход регистра 10, разреша  запись информации в него с шины 17, и второй вход регистра 9, сбрасыва  его в нулевое состо ние,

0 с выхода регистра 10 через блок 1 информаци  дл  печати поступает на информационную шину 14, одновременно с этим с п того выхода дешифратора 3 сигнал -С через блок коммутации поступит на управл ющую шину 13.

Рассмотрим, р боту устройства в программном режиме. Как было уже

сказано, в программном режиме работает микро-ЭВМ, имеюща  пультовый тер5Q минал.

При нажатии оператором любой клавиши пультового терминала 25 код символа заноситс  в блок 24, Центральный процессор определ ет, что в

сг блок 24 поступила информаци  с клавиатуры пультового терминала 25 и по шине 17 в дешифратор 3 посылает адрес регистра 33 блока 5 взаимодействи  и с п того выхода дешифратора 3 через блок 1 коммутации на шину 13

0 поступает сигнал взаимодействи  Cg Информаци  из- блока 24 по шине 17 поступает через блок 1 на шину 14 устройства,

в принимающих устройствах дл 

Claims (1)

1. 65 сопр жени  сигнал Срз с шины 13 через блок 1 коммутации по шине 16 поступает на входы блока 5 регистров 11 и 12, разреша  запись информации с шины 14 через блок 1 по шине 15 в блок 5 и регистр 12. Так как устройство 20 принимающей микро-ЭВМ находитс  в режиме пультового терминала то он считывает информацию с регистра 1,. При выводе на печать сигнал С информаци  поступают с шин 13 и 14 в устройство 20, имеющее пультовый терминал и работающее в программном режиме. Через блок 1 сигнал Cfj по шине 16 заноситс  в соответствующий разр д регистра б и на вход блока 5, .разреша  запись информации с шины 15. Микро-ЭВМ анализирует состо ние блока 24 и, если оно готово, то по шине 17 в дешифратор 3 поступает адрес регистра 33 с выхода которого на вход блока 5 поступит сигнал разрешени  считывани  информации с блока 5 по шине 17. Одновременно с этим с п того выхода дешифратора 3 через блок 1 на шину 13 поступает сигнал управлени , который поступает в устройство 20 микро-ЭВМ, не имеющей пультового терминала и, пройд  через блок 1 по шине 16, устанав ливает регистр 9 в исходное состо ние . Информаци  с шины 17 поступает через блок 24 на пультовый терминал 25. На этом заканчиваетс  цикл передачи одного слова в ЭМ 19, не имеюще пультового терминала,, и печать его на пультовом терминале. Такой режим работы используетс  при комплексной отладке параллельных программ. При начальной загрузке ЭМ 19, не имеющих пультового терминала, сначала производитс  начальна  загрузка программ в ЭМ 18, имеющую ПТ, при которой программа начальной загрузки предварительно формируетс  в блоке 22 оперативной пам ти, а затем в программном режиме в кодах пультоного терминала пересылаетс  в нужные ЭМ 19 . При реализации плавающего пультового терминала производитс  настройка двух устройств дл  сопр жени  одного, вход щего в состав ЭМ 18, и второго, вход щего в состав одной из ЭМ 19 отладки программ, в котором осуществл етс . Таким образом, устройство обеспечивает возможность комплексной отладки параллельных программ при помощи одного пультового терминала. Формула изобретени  Устройство дл  сопр жени  однородной вычислительной системы по авт. св. №885989, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени  vcтDoйcтвa,.в него введены регистры состо ни  печати и клавиатуры и регистры данных печати и клавиатуры, причем первый и второй входы регистра состо ни  печати соединены соответственно с шестым и седьмым выходами дешифратора адреса регистра, а третий вход и выход соответственно с управл ющим выходом и вторым информационным входом блока коммутации, вход адреса печати которого подключен к выходу регистра данных печати, первым входом соединенного с седьмым выходом дешифратора адреса регистра, а вторым входом - со вторым информационным входом-выходом блока коммутации, восьмой выход дешифратора адреса регистра соединен с первым входом регистра состо ни  клавиатуры, второй и третий входы которого подключены соответственно к первому и второму входс1м регистра данных клавиатуры и дев тому выходу дешифратора адреса регистра и управл ющему выходу блока коммутации , а выход - ко второму информационному входу-выходу устройства, третий вход и выход регистра данных клавиатуры соединены соответственно с информационным выходом и вторым информационным входом-выходом блока коммутации. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №885989, кл. G Об F 3/04, 18.03.80 (прототип).

   1гз 1

   п