V architektury

Jiné V/ V architektury Minipočítače, stavebnice, střediskové počítače s kanály.

X36PZA Periferní zařízení M. Šnorek

1

Obsah přednášky • Minipočítače DEC – příklad V/V architektury se společnou sběrnicí: • arbitrace, • přerušení, • přenos dat.

• Mikropočítačové stavebnice: • VME, • Multibus.

• Důstojné rozloučení s kanálem.


Připomenutí: MOV model

Důsledek: společný adresový prostor paměti a periferních zařízení


Příklad: minipočítače firmy DEC


Stručně o firmě DEC • D igital Equipment Corporation, • založena (3 osobami) v roce 1957 (v garáži) v Maynardu, Massachusetts. • Proslavila se svými minipočítači (viz dále), s nimiž byla obchodně úspěšnější než její konkurent a • dnešní vlastník HP (HewlettPackard).


Stručně o produktech • PDP Programmed D ata Processor – PDP1 v roce 1960, – PDP11 v letech 197090, 16ti bitová architektura, jeden z nejúspěšnějších počítačů, – PDP16 poslední model v roce 1972

• VAX11/7XX 32bitová architektura, Virtual Address Extension. • VMS Virtual M emory System, její operační systém.


PDP 11/XX nejúspěšnější minipočítače své doby

Zde model PDP 11/45


UNIBUS stručná charakteristika • • • • •

Procesorově závislá paralelní sběrnice, s oddělenou adresovou a datovou částí, obousměrná, asynchronní. Všimněte si: dost jiná, než PCI! Poznámka:

– Architektura procesoru i společné sběrnice se stala vzorem pro mikroprocesory – Motorola 68xxx.


Pamatujte si: • Při studiu sběrnic se vždy soustřeďte zejména na to, jak u nich probíhá – arbitrace (žádost o přidělení sběrnice), – vyhodnocování požadavků na přerušení, – samotný přenosový cyklus.


Signály sběrnice UNIBUS


Arbitrace o tuto sběrnici Připomenutí z 36JPO:


Přerušovací podsystém minipočítačů PDP 11/XX


Vyhodnocování požadavků na přerušení


Průběh přenosového cyklu zápisu


Průběh přenosového cyklu čtení


Inovace architektury DEC • Jediná společná sběrnice se časem stala úzkým hrdlem těchto minipočítačů. • Řešení změna architektury: hierarchická soustava sběrnic: – třísběrnicový VAX. • Prvním takto inovovaným modelem byl VAX 11/780. • Později se objevily procesory ALPHA.


Architektura DEC VAX



Mikropočítačové stavebnice Počítače z jiného soudku, ale se stejnou architekturou – mikropočítačové stavebnice


Pozor: nejde o LEGO součástek • ale o skládačku z desek. • Jedná se o obrovský trh (ročně 3B US$), • iniciovaly ho v 80tých letech obě vedoucí procesorové firmy, – INTEL, Motorola.

• Některé standardy se udržely až dodnes VME (Motorola), • jiné zmodifikovaly – SBC — > xxxPCI (INTEL).


Motivační obrázek


VME • Versa Module Eurocard, – jsou i jiné výklady zkratky.

• Zavedena Motorolou, Phillipsem, Thompsonem a Mostekem v roce 1981. • TTL kompatibilní, • asynchronní přenos rychlostí cca 40 MB/s. • Standardizována jako IEEE 10141987.


VME architektura I.


VME architektura II. • Ve skutečnosti jde též o hierarchii sběrnic – VME (paralelní, globální), – VMX (paralelní, lokální), – VMS (sériová, globální).

• Nepřímý, třířadý konektor, Eurokarta se dvěma základními velikostmi, • původně orientována jen na procesory Motorola. • (Dnes tu najdete „všechny“).


VME stručná charakteristika: • Multiprocesorová, • paralelní, • nemultiplexovaná, • asynchronní, • obousměrná, • arbitr centralizovaný, umístěn v 0. pozici skříně (šasí).


Signály sběrnice VME


Errata, skriptum str. 35 uprostřed • Ve větě …..O oblibě VME svědčí i to, že na její bázi existuje rozšíření do oblasti inteligentních měřicích systémů. • Namísto VMX má být VXI . • Sorry ...


Signály sběrnice VME • Čtyři podmnožiny signálů – – – –

arbitrační, přerušovací, pro datový přenos, utility.

• K těm posledním patří – SYSCLK, SYSRESET#, SYSFAI L#, ACFAI L#.


Arbitrace o sběrnici I. • Zúčastňují se signály – BR0# až BR3# Bus Request žádost o přidělení sběrnice, – BG0I N # BG3I N # Bus Grant In vstup podřízené jednotky, – BG0OU T# BG3OU T# výstup podřízené jednotky, odtud do vstupu další zřetězené, – BCLR# Bus Clear sběrnici uvolnit (od arbitra), – BBSY# Bus Busy sběrnice obsazena (od jednotky právě sběrnici řídící).


Arbitrace o sběrnici II.


Arbitrace o sběrnici III.


Požadavek na přerušení I. • Zúčastňují se signály – I RQ1# až I RQ7# Interrupt Request (nejvyšší prioritu má †. – I ACK Interrupt Acqnowledge výstup jednotky s řadičem přerušení, – I ACKI N , I ACKOU T vstup a výstup povolovacího signálu přerušení zřetězených jednotek.


Požadavek na přerušení II.


Požadavek na přerušení III.


Průběh přenosového cyklu • Zúčastňují se signály – – – – – – –

LW ORD # Longword indikuje přenos 32 bitů, AS# Address Strobe platnost adresy, AM 0 AM 5 Address Modifier dodatečná info D S0#, D S1# Data Strobe platnost dat 8/8, W RI TE# Hzápis/Lčtení, D TACK# Data Ackn potvrzení podřízeným, BERR# Bus Error chyba od podřízeného m.


Průběh přenosového cyklu čtení


Vývoj VME

T opologie

M a x . vý k on

VM E I EEE 10 14 VM E6 4

4 0 M B/ s

VM E6 4 X

16 0 M B/ s

VM E3 2 0

3 2 0 5 0 0 + M B / s

8 0 M B/ s


Vývoj VME jinak


Zajímajíli vás podrobnosti, tak • http://vita.com – což je server neziskové organizace výrobců a uživatelů VME sběrnice. – Založena byla v roce 1984, – má i evropskou pobočku.

• Na této adrese najdete (kromě jiného) – VMEbus FAQ, – přehled výrobců i výrobků.


SBC, resp. MULTIBUS • Stručná charakteristika: • Single Board Computer, • ucelený soubor modulárního hardwaru

– procesorové desky 8/16/32/64, paměti, I/O rozhraní, periferie, atd.,

• vývojových prostředků a • backplane sběrnice včetně šasí (bedny se zdroji). • Vyvinut INTELem, nasazován od roku 1974.


MULTIBUS architektura


MULTIBUS shrnutí • Ani inovace na MULTIBUS II (1987, nepřímý konektor, synchronní protokol, ale tím také nekompatibilita s MULTIBUSEM) neodvrátila jeho propad. • Tím spíše, že se objevil nový favorit, PCI , • a jeho průmyslové verze – CompactPCI, SmallPCI a PC/104+. • To je ale jiná historie.


CompactPCI, SmallPCI a PC/104+

Doplnit!!!


Jiné V/V architektury – střediskové počítače s kanály


360/370 8B

Vyrovnávací paměť kanálů 256 B/kanál

2B Kanálový procesor

1B

Gene Amdahl, Gerrit Blaauw, Frederick Brooks, 60. léta 20. století

Kanály

Rozšiřující kanály


3. (počítačová) generace • Čím byly ty počítače tak zajímavé a důležité? • Mainframy (střediskové), • součástkovou základnou (integrované obvody), • oddělením logického a fyzického V/V (umožnila V/V architektura model SIO).


Poznámka, reflexe z cest, důstojné rozloučení s kanálem


SUNY State University of New York in Binghamton


Kde to je?

New York City


Jak to souvisí s kanálem?


IBM otec zakladatel Thomase J.Watsona (18741956) mají za zakladatele IBM THINK

Právě on je autorem motta, které se stalo symbolem IBM


Pomníky se v Americe neničí


Současnost výroby IBM v USA • V Endicottu se už dlouho nic nevyrábí. • Veškerou výrobu už dávno přenesli do levného zahraničí. • Poslední akvizici IBM Lenovo jste jistě zaznamenali. • Důsledek pro mne: když už IBM dávno stroje s kanály nevyrábí, opustíme je i my. Kanálu se tedy od letoška podrobně věnovat nebudeme.


Pro zajímavost: obrázky jiných architektur


Herní konzola IBM Xenon


Xbox 2




V architektury

Recommend Documents