5.2. Arbitrajul anvelopelor
Pentru rolul dispozitivului master, mai multe dispozitive conectate la magistrala pot revendica simultan simultan, dar numai unul dintre ele poate controla autobuzul în orice moment. Pentru a evita conflictele, magistrala trebuie să asigure anumite mecanisme de arbitraj pentru solicitări și regulile de acordare a unei magistrale unuia dintre dispozitivele solicitante. Decizia se face, de obicei, pe baza priorităților solicitanților. Se cunosc diferite scheme prioritare. De exemplu, fiecărui lider potențial i se atribuie un anumit nivel de prioritate care poate rămâne neschimbat (prioritate statică sau fixă) sau se schimbă în funcție de un algoritm (prioritate dinamică).
Principalul dezavantaj al priorităților statice este că dispozitivele cu prioritate ridicată sunt capabile să blocheze complet accesul la magistrala dispozitivului cu un nivel de prioritate scăzut. Sistemele cu priorități dinamice sunt date șansa fiecăruia dintre dispozitivul care solicită va primi mai devreme sau mai târziu, o mare? În autobuz de management, care este, în astfel de sisteme, punerea în aplicare a principiului egalității? -contactarea.
Cele mai des utilizate următorii algoritmi modifică în mod dinamic priorități: o schimbare ciclică a priorităților, schimbarea ciclică a priorităților în ceea ce privește această din urmă cerere, schimbarea priorităților în regim aleatoriu, prioritate egală, algoritmul este „cea mai lungă durată„utilizare.
În algoritmul de schimbare ciclică simplă a priorităților după fiecare ciclu de arbitrare, toate prioritățile sunt reduse cu un nivel, în timp ce dispozitivul cu un nivel de prioritate mai scăzut primește cea mai mare prioritate.
În schema de schimbare a priorităților ciclice, ținând cont de ultima interogare, toate interogările posibile sunt sortate sub forma unei liste ciclice. După ce cererea următoare este procesată, comandantului deservit i se atribuie un nivel de prioritate mai scăzut. Următorul dispozitiv din listă primește cea mai mare prioritate, iar celelalte dispozitive sunt atribuite priorităților prioritare în ordine descrescătoare, după cum urmează în lista ciclică. În ambele scheme de schimbare ciclică a priorităților, fiecare facilitator are șansa de a obține autobuzul la dispoziția sa, dar al doilea algoritm a primit o răspândire mai mare.
La schimbarea priorităților în mod aleatoriu după fiecare ciclu de arbitru? Ms cu ajutorul unui generator de numere aleatorii prin atribuirea fiecare master? Etsya valoare aleatoare nivel de prioritate.
În schema de priorități egale, atunci când sunt făcute mai multe întrebări arbitrului, fiecare dintre ele are șanse egale de întreținere. Conflictul posibil este rezolvat de către arbitru. O astfel de schemă este adoptată în sisteme asincrone.
În algoritmul de utilizare "cel mai recent", după fiecare ciclu de arbitrare, cea mai mare prioritate este atribuită dispozitivului principal, care nu a folosit autobuzul mai mult timp decât alții.
În plus față de cele de mai sus, există mai mulți algoritmi pentru schimbarea priorităților, care nu sunt pur dinamice, deoarece nu au loc schimbări prioritare după fiecare ciclu de arbitraj. Astfel de algoritmi includ un algoritm de coadă și un algoritm cuantic cu timp fix.
În algoritmul de coadă, cererile sunt difuzate în ordinea coadajului, care se formează în momentul în care începe ciclul de arbitraj. Mai întâi, prima cerere în coada de așteptare este servită, adică cererea care a sosit mai devreme decât restul. Implementarea hardware a algoritmului este asociată cu anumite complexități, deci acest algoritm este rar folosit.
În algoritmul cu timp fix, fiecărui comandant i se atribuie un cuantum de timp specific pentru capturarea magistralei în timpul ciclului de arbitraj. Dacă comandantul momentan nu are nevoie de un autobuz, cuantumul alocat acestuia rămâne nefolosit. Această metodă este cea mai potrivită pentru anvelopele cu un protocol sincron.
Cererile de arbitraj pentru gestionarea autobuzelor pot fi organizate într-o schemă centralizată sau descentralizată. Alegerea unei anumite scheme depinde de cerințele privind performanțele și constrângerile legate de costuri.
Tsentralizovannomarbitrazhe Dacă sistemul dispune de un dispozitiv special - un arbitru central, care este responsabil pentru furnizarea accesului la autobuz este doar unul dintre dispozitivele care solicita accesul la masterat. Acest dispozitiv, numit uneori controllerul central al magistralei, poate fi un modul independent sau parte a unui procesor central. Prezența în autobuz a unui singur arbitru înseamnă că există un singur punct de eșec în schema centralizată. În funcție de modul în care dispozitivele de plumb sunt conectate la arbitrul central, sunt posibile scheme paralele și secvențiale de arbitraj centralizat.
Într-o variantă paralelă, arbitrul central este asociat cu fiecare cale de conducere individuală cu două fire. Întrucât cererile adresate arbitrului central pot veni în mod independent și în paralel, acest tip de arbitraj se numește arbitraj paralel centralizat sau arbitraj centralizat al cererilor independente. Schema centralizată a arbitrajului paralel are flexibilitatea - în loc de prioritățile statice, este permisă utilizarea oricăror variante de modificare prioritară dinamică. Datorită prezenței conexiunilor directe între arbitrul central și comandant, circuitul asigură o viteză mare, totuși conexiunile directe determină creșterea costurilor de implementare. În circuitele paralele, este dificil să conectați dispozitive suplimentare. Schema are un dezavantaj semnificativ: semnalele de solicitare și de confirmare sunt prezente numai pe linii individuale și nu apar pe liniile de autobuz comune, ceea ce face ca diagnosticarea să fie dificilă.
Al doilea tip de arbitraj centralizat este cunoscut sub numele de arbitraj centralizat. În scheme succesive pentru cererea de alocare cu cea mai mare prioritate este folosit unul dintre semnalele, care trece alternativ prin lanțul de conducere, ceea ce explică un alt nume - legat (sau margarete) arbitraj. Implementarea pe lant presupune o distribuție statică a priorităților. Cea mai mare prioritate este dispozitivul de vârf cel mai apropiat de arbitru. În plus, prioritățile liderilor din lanț sunt în mod constant reduse. Principalul avantaj al arbitrajului lanțului constă în simplitatea implementării și în numărul redus de linii utilizate. Schemele de arbitraj secvențiale vă permit să creșteți cu ușurință numărul de dispozitive conectate la magistrala. Cu toate acestea, un astfel de sistem este un dezavantaj inerent și semnificativ. În primul rând, trecerea ulterioară a semnalului de-a lungul lanțului încetinește arbitrajul, iar timpul arbitrajului crește proporțional cu lungimea lanțului. Analiza statică poate duce la blocarea completă a dispozitivelor cu un nivel de prioritate scăzut (situat la capătul lanțului). În cele din urmă, ca și versiunea paralelă, arbitrajul serializat centralizat nu este foarte convenabil în ceea ce privește diagnosticarea autobuzului.
Cu un arbitraj descentralizat (sau distribuit), un arbitru unic nu există. În schimb, fiecare comandă conține o unitate de control a accesului la magistrală, iar atunci când autobuzul este partajat, aceste unități interacționează unul cu celălalt, partajând responsabilitatea pentru accesarea autobuzului. În comparație cu schema centralizată, arbitrajul descentralizat este mai puțin sensibil la eșecul dispozitivelor care pretinde că se află în autobuz. În general, schemele arbitrajului descentralizat sunt potențial mai fiabile, deoarece eșecul controlorului de autobuz în unul dintre cei mai importanți arbitri nu întrerupe activitatea cu autobuzul la nivel general. Cu toate acestea, trebuie prevăzute mijloace pentru detectarea controlorilor defecți. Principalul dezavantaj al schemelor descentralizate constă în complexitatea relativă a logicii arbitrajului care trebuie implementată în echipamentul fiecărui prezentator.
În unele VM, sunt utilizate scheme de arbitrare combinate secvențial paralel, care într-o oarecare măsură combină avantajele ambelor metode. Aici toate gazdele sunt împărțite în grupuri. Arbitrajul în cadrul grupului se desfășoară în conformitate cu un sistem secvențial, și între grupuri - în paralel.
Indiferent de modelul de arbitraj adoptat, ar trebui să se gândească și la o strategie de limitare a timpului de control al anvelopei. O singură opțiune poate permite comandantului să ocupe magistrala în timpul unui ciclu de autobuz, dar cu posibilitatea de a concura pentru autobuz în cicluri ulterioare. Drew? Gim unul este forțat dispozitiv de autobuz controlul convulsiilor cu un nivel de prioritate mai mare, menținând în același timp receptivitatea curentului care duce la eliberarea de autobuz de pe cereri de la dispozitive cu mai puțin Prio? Riteta.
În metodele de interogare a arbitrajului, cererile sunt înregistrate, iar controlorul de magistrală este capabil să afle despre ele numai prin interogarea liderilor. Sondajul poate fi centralizat - cu un controler care efectuează sondajul și descentralizat - cu mai mulți controlori de autobuz. Acest mecanism utilizează linii speciale de verificare între controlerul (controlorii) magistralei și linia principală - o linie pentru fiecare comandant.
5.3. Aspecte fizice ale transmiterii informațiilor privind anvelopele
Toate dispozitivele care folosesc magistrala sunt conectate electric la liniile lor de semnal, care sunt conductori electrici. Prin schimbarea nivelelor de tensiune pe liniile de semnal, dispozitivul principal generează semnale informatice sau de control asupra acestora. Atunci când comandantul pune un nivel de tensiune pe linia de semnal, acest nivel poate fi perceput de către receptoare în orice punct al liniei.
Un circuit care schimba tensiunea pe linia de semnal este de obicei numit driver (sau driver) al magistralei. Un astfel de conducător auto poate fi orice circuit digital, la ieșirea căruia există unul din cele două niveluri posibile de tensiune. Atunci când implementați o magistrală, este posibil să deconectați șoferul de la linia de semnal pentru o perioadă în care nu utilizează magistrala. O modalitate posibilă de a furniza acest mod este de a folosi un șofer, al cărui ieșire poate fi în una din cele trei stări: "mare", "scăzut" și "oprit" ( «off»). Pentru a comuta la starea "off", echivalentă cu dezactivarea ieșirii șoferului de pe linia de semnal, este utilizată o intrare specială pentru șofer. «Off» QS mode? Dim pentru a exclude simultan capacități de gestionare autobuz două sau mai multe dispozitive, în caz contrar, pe liniile pot apărea de vârf ai? Arunca tensiune sau semnale distorsionate, care, în plus față de stilou incorecte? Informații Gril poate duce la defectarea prematură a com electronice? Piesele originale . De asemenea, este posibilă partajarea liniei de autobuz cu mai multe dispozitive prin conectarea acestei linii la ieșirea conducătorului auto printr-un rezistor conectat la sursa de alimentare. Această metodă exclude conflictele electrice din magistrala.
Receptoarele în operațiuni pe autobuze sunt scheme care compară nivelul semnalului la intrare cu valorile standard formate de circuitele interne ale receptoarelor. În urma comparației, receptorul generează un semnal de ieșire al cărui nivel corespunde uneia dintre cele două valori logice posibile - 1 sau 0. transceiver (transceiver) include un receptor și un șofer, în care ieșirea șoferului și intrarea receptorului sunt reduse la un punct comun.
Din cauza imperfecțiunii realizării fizice a liniilor de semnal, fronturile impulsurilor se schimbă odată cu propagarea semnalelor, iar forma de undă se modifică în consecință. Pentru fiecare magistrală, există o valoare minimă a lățimii impulsului la care este capabilă să meargă de la un capăt la altul, astfel încât să poată fi recunoscută în continuare. Această lățime acționează ca principala limitare a lărgimii de bandă a magistralei dat, adică numărul de impulsuri care pot fi transmise pe magistrală pe unitate de timp.
Având în vedere propagarea semnalului pe linia de semnal, qs cont, patru factori principali: viteza de propagare, reflexie, efecte Crosstalk, distorsiuni.
Limita teoretică a vitezei propagării semnalelor de-a lungul magistralei este viteza luminii în spațiul liber, adică aproximativ 300 mm / ns. Viteza de propagare reală, determinată de caracteristicile fizice ale liniilor de semnal și de sarcină, nu depășește 70% din viteza luminii.
Pe măsură ce se propagă de-a lungul unei linii reale, semnalul depășește regiunile cu rezistențe diferite. În cazul în care se schimbă, semnalul nu poate rămâne constant, deoarece variația dintre curent și tensiune variază. O parte din semnal continuă să avanseze, iar o parte se reflectă în partea opusă. Semnalele directe și reflectate pot fi re-reflectate, ca rezultat al formării unui semnal complex pe linie. La sfârșitul liniei, semnalul este reflectat înapoi, cu excepția cazului în care este absorbit de un rezistor de potrivire corespunzător corespunzător. Dacă există un rezistor de terminare corespunzător corespunzător la sfârșitul liniei, semnalul va fi absorbit fără reflexie. Astfel de rezistențe ar trebui să fie localizate la ambele capete ale liniei de semnal. Cu toate acestea, în practică, o potrivire exactă a valorii rezistenței rezistențelor la caracteristicile liniei este extrem de dificilă, deci reflecția are de fapt întotdeauna loc.
Arta similara:
Dezvoltarea proiectului unei rețele de calculatoare locale pentru automatizarea fluxului de lucru al unei întreprinderi
Curs de lucru >> Comunicare și comunicare
LUCRĂRI După subiect: "Sisteme computaționale. rețele și telecomunicații »Tema:" Dezvoltarea proiectului. 163 s. Pyatibratov AP Gudyno LP Kirichenko AA Sisteme computaționale. rețele și telecomunicații / Under. Ed. AP Pyatibratova. M. Finanțe și statistici.
Definiția internetului. Topologii ale rețelelor globale și locale. Modelul funcțional al Internetului
Analiza serviciilor de aplicații pe Internet
Curs de lucru >> Informatică
Alegerea sistemului de informații privind rețeaua
Curs de lucru >> Informatică
Rețeaua corporativă Intranet
Sisteme computaționale. rețele și telecomunicații. Manual pentru licee. Broido V.L. și alții 1.1. Conceptul și esența rețelelor corporative Intranet Rețele corporative - rețele. Literatură Braido V. L. Sisteme computaționale. rețele și telecomunicații. Manual pentru licee.
Trimiteți-le prietenilor: