Що перебудовується

Обчислювальні системи з структурою, що перебудовується будуються на основі мікропроцесорних модулів. Модуль повинен реалізовувати наступні функції:

1. обробку даних, що зводиться до обробки числових та логічних значень та рядків;

2. управління обчислювальним процесом, що забезпечує взаємодію модуля із групою модулів та системою в цілому;

3. встановлення з’єднання із іншими модулями і передачу даних між ними для забезпечення обчислювального процесу.

З урахуванням усіх цих функцій модуль обчислювальної системи розглядається як сукупність трьох процесорів – обробляючого, управляючого та комунікаційного.

Комунікаційний пристрій забезпечує обслуговування кількох каналів передачі даних. Фізично модуль може реалізуватися на основі однієї мікро ЕОМ, яка виконує в мультипрограмному режимі функції обробки управління процесорами та передачі даних.

В системах, що перебудовуються модулі об’єднуються в найпростіші структури, які дозволяють достатньо легко визначити шляхи з’єднань між взаємодіючими модулями. Найбільш зручними структурами для побудови розглядуваних систем є матричні, пірамідальні та кубічні.

Організація обчислювальних процесів забезпечується наступними засобами: після вводу завдання в систему, модуль, що прийняв завдання, посилає через комунікаційне середовище запит на пошук вільного модуля. Коли він знайдений, йому посилається завдання, що визначає:

- імена наборів даних, в яких розміщується програма

- вихідні дані

- дані, в яких будуть розміщені результати обчислень

Із завдання та програми модуль дізнається про необхідні ресурси, закріплює їх за собою і після цього ініціює виконання завдання. Після завершення роботи ресурси звільняються і відбувається очікування наступного завдання.

Паралельні програми будуються традиційним способом: виділення під задач та гілок програми, операції над векторами і матрицями та організація конвеєрної обробки даних.

В обчислювальній системі, що перебудовується повинно бути реалізовано децентралізоване управління ресурсами. Це означає, що в системі не повинно існувати окремого модуля, що відповідає за централізований розподіл ресурсів. Розподілене управління засноване на узгодженій роботі всіх модулів системи. Кожний з модулів реалізує однаковий набір правил управління, що забезпечує ефективне використання всіх ресурсів системи. Розподілене управління підвищує надійність системи, так як кожний модуль здатний реалізувати управління ресурсами. Як і в будь-якій багатопроцесорній системі, механізм управління повинен включати взаємне блокування процесів при запитах ресурсів. Для усунення блокування використовуються різні механізми управління ресурсами:

1. одночасне формування запитів на всі необхідні ресурси

2. розподіл ресурсів по типах

3. ієрархічний порядок виділення ресурсів