ЖУРНАЛ «СТА» №3/2007

Организация информационного обмена по МТД Для обеспечения требуемой эффек- тивности работы многопроцессорной системы в режиме «жёсткого» реального времени сотрудниками ЗАО НПП «Авиационная и Морская Электроника» была разработана магистраль МТД, от- личающаяся высокой скоростью переда- чи данных, присущей системам, постро- енным на основе Linkканалов, которая обеспечивает равнодоступность и пол- носвязность процессоров, а также гиб- кость в управлении информационным обменом, свойственную системам с ар- хитектурой гиперкуб. Реализация син- хронного протокола передачи данных позволила исключить возникновение конфликтных ситуаций и обеспечить де- терминированность времени доставки данных. С помощью канала глобальной синхронизации обеспечивается синхро- низация параллельных процессов. Структурнофункциональная схема МТД приведена на рис. 6. Каждый МЦПС содержит коммута- ционный узел, в состав которого входят два независимых двунаправленных 32разрядных канала, представленных «нижним» портом (НП) и «верхним» портом (ВП). МТД организована так, что все коммутационные узлы МЦПС последовательно соединены друг с дру- гом, причём НП предыдущего узла МЦПС соединён с ВП последующего узла. Первый МЦПС в данном случае содержит верхний начальный узел (ВНУ) МТД, а последний — нижний конечный узел (НКУ) МТД. Определе- ние количества МЦПС и их нумерация осуществляются при начальном вклю- чении МПВК. Теоретически количест- во узлов в МТД может быть произволь- ным и определяться только требовани- ями к производительности многопро- цессорной вычислительной системы. Для обеспечения возможности исклю- чения процессоров в ходе информаци- онного обмена передача данных по МТД основана на использовании механизма буферизации. Каждый процессор поме- щает в буферную память данные с адре- сом получателя, которые необходимо передать, и считывает поступившие для него данные из другой буферной памяти контроллера МТД. Запись и чтение дан- ных осуществляются с помощью кана- лов EDMA в режиме Burst Mode со ско- ростью 400 Мбайт/с. Для организации взаимодействия процессора с контрол- лером МТД используется механизм пре- рываний или механизм работы с флагом. Передача данных по МТД осущес- твляется пакетами. Пакет состоит из за- головка и блока данных. Заголовок па- кета содержит адрес источника, адрес приёмника информации (адреса приём- ников при групповой рассылке) и раз- мер передаваемого блока данных. Блок данных должен состоять не менее чем из восьми 32разрядных слов, но не превышать размер в 1024 (2048) 32раз- рядных слова. Информационный обмен в МТД ор- ганизован методом циклической пере- дачи прав на передачу данных каждому МЦПС (метод циклического опроса заявок на передачу). Каждый узел МТД имеет возможность передачи данных одному или нескольким (групповая рас- сылка) МЦПС. Данные по МТД передаются в оба на- правления через «верхний» и «нижний» порты. Передача данных может произ- водиться с подтверждением готовности контроллеров МТД к приёму информа- ции или без подтверждения. Считается, что узел не готов к приёму информации, если в данный момент времени занята его приёмная буферная память. В слу- чае получения сигнала неготовности уз- ла к приёму передача пакета прекраща- ется. Права на передачу переходят к следующему узлу, а попытка повторной передачи данного пакета будет осущест- влена в следующем цикле. Каждый узел обеспечивает синхронизацию передачи данных до очередного узла. После окончания передачи данных или при их отсутствии передающий узелМТД РАЗ РА БО Т КИ / С УДОВО Е ОБО Р УДОВ АНИ Е 35 СТА 3/2007 www.cta.ru Условные обозначения: 0 — основной процессор МЦПС; 1 — мезонинный процессор МЦПС (ДЦПС); 2 — контроллер межпроцессорного обмена МЦПС; 3 — контроллер внешних интерфейсов МЦПС; 4 — контроллер МТД МЦПС; 5 — контроллер CompactPCI МЦПС; 6 — модуль МЦПС; 7 — модуль МЦП; 8 — контроллер внешних интерфейсов МЦП; 9 — процессорный блок МЦП; 10 — контроллер CompactPCI МЦП; 11 — шина EMIF процессора; 12 — шина МТД. Рис. 5. Структурно-функциональная схема вычислительного блока МПВК 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28