CA第五章—多处理机系统解析
《管理信息系统》 第五章 管理信息系统的系统分析
处理方案
未超过 限额
立即贷款
客户贷款数
<2万
可以贷款
好
超过 限额 还款记录 不好
贷款额
≧2万 拒绝贷款
拒绝贷款
决策规则号
条 件
贷款额﹤限额 还款记录 好 贷款额﹤2万
1
Y Y Y
2
YN N
5
N Y Y
6
N Y N
7
N N Y
8
N N N
应采 贷款 取的 行动 拒绝贷款 决策规则号 条 件
联机实时处理方式的特点是面向处理,数 据直接从数据源输入中央处理机进行处理,由 计算机即时作出回答,将处理结果直接传给用 户。特点是及时,但费用较高。
通常适用于以下三种情况: (1)需要反 应迅速的数据处理; (2)负荷易发生波动的 数据处理; (3)数据收集费用较高的数据处 理。
第二节 研究和确定管理模型
•
管理模型——系统在每一个具体管理环节 上所采用的管理方法。
一、综合计划模型
综合计划——企业生产、经营活动的总规划。 常用的综合计划模型有两类:
1、综合发展模型。这是企业的近期发展目 标模型,包括盈利指标、生产规模等,常用的模 型有:企业中长期计划模型、厂长任期目标分解 模型、新产品开发和生产结构调整模型、中长期 计划滚动模型。
P
P1
P2
P1.1 P1.3
P1.2
P2.1
P2.2
五、数据属性分析
1、数据的静态特性分析
数据的静态特性分析是对新系统所需要处理的数据 的属性进行分析。数据的静态属性有数据的类型、长度、 范围和使用频率等。
2、数据的动态特性分析 数据的动态特性是指数据值的变化特点,其动态特 性一般有固定属性、固定个体变动属性和随机变动属性。 具有固定值属性的数据,其值是在一定的时间周期 内基本不变。 固定个体变动属性的数据是指对于总体来讲,该数 据具有相对固定的个体集合,但是,其值是变动的。 随机变动属性的数据是指其个体不仅是随机出现的, 其值也是变动的。
计算机系统结构中多处理机技术
e pr blm as he s e o ak i c r i ton,et rrl e und n r es ra d r c m b n t blt si rie s tm ai e e - d o e rie t pe d t s n oo dnai ihe ey on r d a tp oc so n e o i ae a ii i t as yse tc d p nd y a ii ,a a a i t nd c n s n o pee tt c m e blt y d ptbly a a pe d c m t n o o i .Th stx si r uc d t veo i e tha ntod e he de l pm e ft ir pr c so ,c mm u c to , nto he m c o o es r o niai n d v lpm e to h e o e hnoog nd t O kndso ca y tm ai tucu e ofm a y pr c so si t e b fm a y pr c so sa e eo n ft e m m r t c y l y a W i fs ils se t sr t r n o es r n h uso n o es r nd pe c
v r t o u t C ia He g a g4 1 0 , hn ) es f o nh hn , n y n 2 0 1 C i i y S a
Absr c :M any so ng o np tn O p tng t ub y tm rt e hih—s e o m u c t t o k a ar ng o c l u c — ta t i l t r ri utig f Ututi he s s se o h g i pe d c m niai new r nd c ryi n onm nia on to h ou h s rng o a y pr c sor i n t r g hai fm n o e s s.U tl em a y s t o oc sorc ry n a y ts e lw ih , si oveon a n omplc t iz n es fpr e s ar o m n ak d a t i i ts l e he W a d c ia-
计算机操作系统第五章设备管理复习资料
第五章设备管理(一)简答题1、为什么要在设备管理中引入缓冲技术?解:缓冲技术是用来在两种不同速度的设备之间传输信息时平滑传输过程的常用手段。
在OS的设备管理中,引入缓冲技术的主要原因可归结为以下几点。
(1)缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾。
一般情况下,程序的运行过程是时而进行计算,时而进行输入或输出。
以打印机输出为例,如果没有缓冲,则程序在输出时,必然由于打印机的速度跟不上而使CPU停下来等待;然而在计算阶段,打印机又无事可做。
如果设置一个缓冲区,程序可以将待输出的数据先输出到缓冲区中,然后继续执行;而打印机则可以从缓冲区取出数据慢慢打印。
(2)减少中断CPU的次数。
例如,假定设备只用一位二进制数接收从系统外传来的数据,则设备每接收到一位二进制数就要中断CPU一次,如果数据通信速率为9.6Kb/s,则中断CPU的频率也是9.6KHz,即每100us就要中断CPU一次,若设置一个具有8位的缓冲寄存器,则可使CPU被中断的次数降低为前者的1/8。
(3)提高CPU和I/O设备之间的并行性。
由于在CPU和设备之间引入了缓冲区,CPU可以从缓冲区中读取或向缓冲区写入信息,相应地设备也可以向缓冲区写入或从缓冲区读取信息。
在CPU工作的同时,设备也能进行输入输出操作,这样,CPU和I/O设备就可以并行工作。
2、引入缓冲的主要原因是什么?P155【解】引入缓冲的主要原因是:●缓和CPU和I/O设备速度不匹配的矛盾;●减少对CPU的中断频率,放宽对中断响应时间的限制●提高CPU和I/O设备之间的并行性。
3、请简述为什么要在核心I/O子系统中要引入缓冲机制(Buffering)。
答:引入缓冲的主要原因:(1)缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾。
(2)减少对CPU的中断频率,放宽对中断响应时间的限制。
(3)提高CPU与I/O设备之间的并行性。
4、简述SPOOLing(斯普林)系统的工作原理。
解:多道程序并发执行后,可利用其中的一道程序来模拟脱机输入时外围控制机的功能,将低速I/O设备上的数据传送到高速磁盘上;再利用另一道程序来模拟脱机输出时外围控制机的功能,将高速磁盘上的数据传送到输出设备上,这样就可以在主机的直接控制下,实现脱机输入、输出操作,这时外围操作与CPU对数据的执行同时进行。
操作系统第五章答案
第五章设备管理1、试说明设备控制器的组成。
P163答:设备控制器的组成由设置控制器与处理机的接口;设备控制器与设备的接口;I/O 逻辑。
2、为了实现CPU与设备控制器间的通信,设备控制器应具备哪些功能?P162-P163 答:基本功能:接收和识别命令;数据交换;标识和报告设备的状态;地址识别;数据缓冲;差错控制。
3、什么是字节多路通道?什么是数组选择通道和数组多路通道?P164-P165 答:1、字节多路通道:这是一种按字节交叉方式工作的通道。
它通常都含有许多非分配型子通道,其数量可从几十到数百个,每个子通道连接一台I/O 设备,并控制该设备的I/O 操作。
这些子通道按时间片轮转方式共享主通道。
只要字节多路通道扫描每个子通道的速率足够快,而连接到子通道上的设备的速率不是太高时,便不致丢失信息。
2、数组选择通道:字节多路通道不适于连接高速设备,这推动了按数组方式进行数据传送的数组选择通道的形成。
3、数组多路通道:数组选择通道虽有很高的传输速率,但它却每次只允许一个设备数据。
数组多路通道是将数组选择通道传输速率高和字节多路通道能使各子通道(设备)分时并行操作的优点相结合而形成的一种新通道。
它含有多个非分配型子通道,因而这种通道既具有很多高的数据传输速率,又能获得令人满意的通道利用率。
4、如何解决因通道不足而产生的瓶颈问题?P166答:解决“瓶颈”问题的最有效的方法,便是增加设备到主机间的通路而不增加通道,就是把一个设备连接到多个控制器上,而一个控制器又连接到多个通道上。
多通路方式不仅解决了“瓶颈”问题。
而且提高了系统的可靠性,因为个别通道或控制器的故障不会使设备和存储器之间没有通路。
5、试对VESA及PCI两种总线进行比较。
P167答:1、VESA 该总线的设计思想是以低价位迅速点领市场。
VESA 总线的带宽为32 位,最高传输速率为132Mb/s。
VESA 总线仍存在较严重的缺点,它所能连接的设备数仅为2—4 台,在控制器中无缓冲,故难于适应处理器速度的不断提高,也不能支持后来出现的Pentium 微机。
计算机体系结构L5_CA流水线和向量处理机
计算机体系结构
北理工计算机学院
6
一次重叠执行方式
一种最简单的流水线方式 每次只重叠执行两条指令,故称为一次重叠 特点:在第K条指令完成之前就开始处理第
K+1条指令(重叠执行两条指令)
取指k 分析k 执行k 取指k+1 分析k+1 执行k+1 取指k+2 分析k+2 执行k+2
如果三个过程的时间相等,都为t,则执行n 条指令的时间为:T=(1+2n)t
计算机体系结构
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先行指令缓冲站
先行程序计数器 PC1
主
存 控
指令 缓冲
制 器
存储 区
控 制逻辑
现行程序计数器 PC
指令分析部件
指令寄存器 IR
先行指令缓冲站的组成
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先行指令缓冲站
指令缓冲存储区和相应的控制逻辑
按队列方式工作。 只要指令缓冲站不满,它就自动地向主存控制器发取指令请求,不断
取指k
分析k 执行k 取指k+1 分析k+1 执行k+1
取指k+2 分析k+2 执行k+2
如果三过程的时间相等,执行n条指令的 时间为:T=(2+n)t
采用二次重叠执行方式能够使指令的执行时 间缩短近三分之二。
计算机体系结构
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二次重叠执行方式
部件
执行
k k+1 k+2
分析
k k+1 k+2
计算机体系结构
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例题解答
计算机系统结构多媒体教程课件_第五章 多处理机系统2
2013-8-31 4
一、问题由来
• 当每个处理机都有自己专用的cache时, 系统效率提高,但产生cache不一致问题。
2013-8-31
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1、共享可写数据引起的不一致
2013-8-31
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2、进程迁移引起数据不一致
2013-8-31
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2、进程迁移引起数据不一致
• P1、p2都有共享数据X拷贝,p2修改了X,并 采用写通过策略,同时修改内存中的X。当该 进程迁移到P1上,这时P1中仍然是X。
目录表法: (非总线结构)
主存设置目录表〈数据块地址,指示器、标志 位〉,某PE写Cache时,通知指示器中的PE处理。
2013-8-31 13
5.3.4 多处理机系统的特点
1.结构灵活性 • 相比并行处理机的专用性,多处理机系 统是要把能并行处理的任务、数组,以 及标量都进行并行处理,有较强的通用 性。因此多处理机系统要能适应更多样 化的算法,具有更灵活的结构,以实现 各种复杂的机间互联模式。
2013-8-31 14
ห้องสมุดไป่ตู้
多处理机系统的特点(cont.)
2.程序并行性 • 在多处理机中,并行性存在于指令外部, 即表现在多任务之间。为充分发挥系统 通用性的优点,便要利用多种途径:算 法、程序语言、编译、操作系统以至指 令、硬件等,尽量挖掘各种潜在的并行 性。
计算机网络_第5章习题答案解析
计算机⽹络_第5章习题答案解析第五章练习题答案5.1⽹络互连有何实际意义?进⾏⽹络互连时,有哪些共同的问题需要解决?答:⽹络互连使得相互连接的⽹络中的计算机之间可以进⾏通信,也就是说从功能上和逻辑上看,这些相互连接的计算机⽹络组成了⼀个⼤型的计算机⽹络。
⽹络互连可以使处于不同地理位置的计算机进⾏通信,⽅便了信息交流,促成了当今的信息世界。
需要解决的问题有:不同的寻址⽅案;不同的最⼤分组长度;不同的⽹络介⼊机制;不同的超时控制;不同的差错恢复⽅法;不同的状态报告⽅法;不同的路由选择技术;不同的⽤户接⼊控制;不同的服务(⾯向连接服务和⽆连接服务);不同的管理与控制⽅式;等等。
注:⽹络互连使不同结构的⽹络、不同类型的机器之间互相连通,实现更⼤范围和更⼴泛意义上的资源共享。
5.2转发器、⽹桥和路由器都有何区别?答:1)转发器、⽹桥、路由器、和⽹关所在的层次不同。
转发器是物理层的中继系统。
⽹桥是数据链路层的中继系统。
路由器是⽹络层的中继系统。
在⽹络层以上的中继系统为⽹关。
2)当中继系统是转发器或⽹桥时,⼀般并不称之为⽹络互连,因为仍然是⼀个⽹络。
路由器其实是⼀台专⽤计算机,⽤来在互连⽹中进⾏路由选择。
⼀般讨论的互连⽹都是指⽤路由器进⾏互连的互连⽹络。
5.3试简单说明IP、ARR RARP⼝ICMP协议的作⽤。
答:IP :⽹际协议,TCP/IP体系中两个最重要的协议之⼀,IP使互连起来的许多计算机⽹络能够进⾏通信。
⽆连接的数据报传输?数据报路由。
ARP(地址解析协议)实现地址转换,将IP地址映射成物理地址。
RARP(逆向地址解析协议)将物理地址映射成IP地址。
ICMP: Internet 控制消息协议,进⾏差错控制和传输控制,减少分组的丢失。
注:ICMP协议帮助主机完成某些⽹络参数测试,允许主机或路由器报告差错和提供有关异常情况报告,但它没有办法减少分组丢失,这是⾼层协议应该完成的事情。
IP协议只是尽最⼤可能交付,⾄于交付是否成功,它⾃⼰⽆法控制。
精品第五章操作系统讲解PPT课件
进程调度是操作系统中一项重要的功能,它 负责将CPU分配给就绪队列中的一个进程。 进程调度的主要目的是提高系统资源的利用 率和系统吞吐量,同时保证系统的实时性和 公平性。常见的进程调度算法有先来先服务 (FCFS)、短作业优先(SJF)、优先级调 度(Priority Scheduling)、时间片轮转(
安全更新与补丁策略
及时安装操作系统的安全更新和补丁 程序,修复已知的安全漏洞和缺陷, 提高系统的安全性。
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规程特性
设备使用过程中的通信协议和交互方式。
设备的驱动与控制
定义
连接操作系统与硬件设备的软件接口 。
功能
实现设备初始化、数据传输、错误处 理等。
设备的驱动与控制
分类
字符设备驱动和块设备驱动。
轮询方式
CPU定期查询设备状态,效率低。
设备的驱动与控制
中断方式
设备完成后通过中断通知CPU,提高 CPU利用率。
外存。
段页式存储管理
结合分段和分页的优点 ,先将程序划分为若干 个逻辑段,再将每个段 划分为大小相等的页面 。程序执行时,将需要 的页面调入内存,不需 要的页面调出到外存。
04 文件系统
文件的概念与类型
文件的概念
文件是计算机中存储数据的基本单位,通常是一组相关数据 的集合,可以包含文本、图像、音频、视频等多种形式的数 据。
最短作业优先(SJF)
按作业长度分配设备,长度短的优先。
优先级高优先(HPF)
按优先级分配设备,优先级高的优先。
设备的分配与回收
正常结束回收
作业正常完成后回收设备。
异常结束回收
作业异常终止时回收设备,并进行相应处理。
计算机系统结构多媒体教程课件_第五章 多处理机系统1
第5章 多处理机系统
2013-8-31
1
5.1 多处理机的概念
5.1.1多处理机系统的定义
P.H.Enslow对多处理机作了下列定义: * 包含两个或两个以上功能大致相同的处理 器; * 所有处理器共享一个公共内存; * 所有处理器共享I/O通道、控制器和外围设 备; * 整个系统由统一的操作系统控制,在处理 器和程序之间实现作业、任务、程序段、数 组和数组元素等各级的全面并行。
2013-8-31 12
2.并行处理 是一种相对串行处理的信息处理方式,侧 重并发性。 (1)并行性粒度 p
G
所有处理器运算时间总 和 (Tw ) 所有处理器通讯时间总 和 (Tc )
t wi tci
i通常采用MIMD,细粒度则采用SIMD。 (2)并行性等级划分 作业级、任务级、子程序级--MIMD 循环级、语句或指令级 --SIMD
2013-8-31 2
多处理机的优点
• 很高的性能价格比 : 单处理机的性能价 格比随其规模的增大而下降 • 很高的可靠性 :冗余度大、可维护性、 可用性 • 很高的处理速度:多个处理器并行运算 • 很好的模块性:大量重复设置,结构灵 活性、可扩充性、可重构性
2013-8-31 3
计算机系统结构课件:第五章 并行处理技术
并行处理技术发展
时间重叠
先行控制 高速缓存
指令操作 宏流水线
异构型多处理机系 统
高级语言数据库处 理机
松散耦合系统、专用外 围处理机
功能专用化
计算机系统结构
Computer Architecture
第五章 并行处理机和多处理机
并行处理中需研究的课题:
(1)在处理机数目很多的情况下,要把任何一个问题分成足够多的并行 过程(即任务分配)非常困难,并且也不是所有问题都能做到这一点。
第五章 并行处理机和多处理机
时延(TC )——机器各子系统间通信开销的时间量度。如:存贮时延 是处理机访问存贮器所需时间;同步时延是两台处理机互相同步所需的 时间。
通信时延问题:计算机中不同的时延是由机器内部系统结构,实现技术和 通信方式决定。系统结构和实现技术将会影响子系统间容许时延的选择。 可以用平衡粒度和时延的办法来求得较好的计算机系统性能。
分布存贮器阵列处理机结构
CU CUM
SC
I/O
D
接口
PEM0 PEM1
PE0
PE1
ICN
PEMN-1 PEN-1
计算机系统结构
Computer Architecture
第五章 并行处理机和多处理机
ILLIAC-IV 结构 (分布存贮器并行处理机结构)
•处理单元阵列
由64个结构完全相同的处理单元PEi 构成,每个处理单元PEi字长 64位,PEMi为隶属于PEi的局部存储器,每个存储器有2K字,全部 PEi由CU统一管理,PEi都有一根方式位线,用来向CU传送每个PEi 的方式寄存器D中的方式位,使CU能了解各PEi的状态是否活动,作 为控制它们工作的依据。
处理机、微处理机、多机处理系统
金
正操
计算机工程 一
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中多 场放 的分 区 跳转 处理 〔 中 刊 刀单 片机与嵌 入 式 系统应用 一 一
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互联 中的信号传播 会议 录 见 !
基于 〔 中 刊
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型 单 片 机 的嵌 入 式 以 太 网 连 接 胡荣 强 刀国 外 电子 元 器 件 一 一
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1
3
1
1
2
图形 处理 器及存储 器动态检侧技术 〔 中) / 吕卫 国刀 刊 47 电脑 开发与应用 一 200 6 一 主要 讨论 了 T M 匀4 1 及 相关 DR AM 0 0 存 储器 的动态检测技 术及 实现方 案 同时 讨论 了实现 对 应集成 电路动态检 侧方法 提 出了 一 套检侧系统方 案 盆叔描 述 了 工 程 化 过 程 IS 设 备 动 态 上 电 技 术 A 匀 4 0 0 的侧试 技术 及 VRA M 串行翰 出 端 口 侧 试 1 等几个关 健技术 完成 了完整的动 态检侧 系统 参 4
, , 。 , , , 。
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面向 的服 务等级协议 驭 动架构 研 究 〔 中 杜 刊 薇 电子技术应 用 一 一 介 绍与服务 等级 相关 的概念 分析 为不 同客户 提 供不 同等级服 务的重 要性 提 出一 个基 于 组 合 网 络 服 以 实 现 为不 同 客户 群体 提供 务的概 念架 构 — 不 同等级 服务的 目 标并探讨 了未 来研究方 向 参
, 一 , 。 。
为弥补特征提 取 中的语 义缺 陷 提 出了一 种 利用 领域 知识规则填补 特征 与高级 语 义之 间鸿 沟 的 思 想 从体 育视频 中对语 义对 象进行 有 效的特 征 提取 并采 用支 持向盆机元分类 器和组合策略 对体育视叔 进行分 类的方法 实验表 明 该 分类方 法对 大 部分 体 育视 孩 都具有 很好的分类效 果 平 均准确 率可 达 优 于其 他提取特征无 语 义关联的分类方 法 参
193_广工计算机系统结构课件第五章解析
• 21
tiger September 2016
*
5.2 流水线处理机
■ 空间并行性(同时性并行,资源重复)■ 设置多个独立的操作部件 ■ 多操作部件处理机 ■ 超标量处理机
■ 时间并行性(并发性并行,时间重叠) ■ 采用流水线技术 ■ 不增加或只增加少量硬件就能使运算速度提高几倍 ■ 流水线处理机 ■ 超流水线处理机
5.1 先行控制技术
■5.1.1 指令的重叠执行方式 ■1 顺序执行方式
• 取指令k• 分析k• 执行k • 取指令k+1 • 分析k+1 • 执行k+1
■ 执行n条指令所用的时间
■ 如每段时间都为t,则执行n条指令所用的时间 ■ T=3nt
■ 主要优点:控制简单,节省设备 ■ 主要缺点:执行指令的速度慢,功能部件的利用率低
•2
tiger September 2016
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第五章 标量处理机
■ 标量处理机 ■ 只有标量数据表示和标量指令系统的处理机
■ 提高指令执行速度的主要途径 ■ 提高处理机的工作主频 ■ 采用更好的算法和设计更好的功能部件 ■ 采用指令级并行技术
■ 三种指令级并行处理机 ■ 流水线处理机和超流水线(Super-pipelining)处理机 ■ 超标量(Superscalar)处理机 ■超长指令字(VLIW: Very Long Instruction Word)处理机 ■ 同时性并行?并发性并行?
■ 如果三过程的时间相等,执行n条指令的时间:T=(2+n)t ■ 理想情况下同时有三条指令在执行 ■ 处理机的结构要作比较大的改变,必须采用先行控制方式
•8
tiger September 2016
*
机械工程测试技术第5章 信号分析与处理1
2、量化
二、采样的频域表示:
为了导出理想A/D转换器输入和输出之间的频域关系, xa (t ) 首先考虑通过冲击串调制由模拟信号 到采样信号 ˆa (t ) 转换,调制信号是一个周期冲击串。 x
p (t )
n
(t nT )
ˆa (t ) xa (t ) p (t ) xa (nT ) (t nT ) x
f f s / N 1/ T
根据采样定理,若信号的最高频率为 fc ,最低 采样频率应大于 2 fc 。
第三节 随机信号
一、概述 • 随机信号属非确定性信号,是相对于确定信号而言的一种十分重要的 信号。这种信号不能用确定的数学解析式表达其变化历程,即不可能 预见其任一瞬时所应出现的数值,所以也无法用实验的方法再现,描 述方法只能用数理统计概率方法描述。 • 随机信号在自然界中随处可见,如在道路上行驶的车辆所受道路影响 的振动,气温的变化,海浪、地震以及机器振动的随机因素所产生的 信号等,在测试过程中对系统所产生的干扰,包括环境干扰以及内部 干扰,无论是机械性的或是电学性的,很多都是随机信号。在声学研 究中客观世界的噪音大多也都是随机性的信号。 • 随机信号的主要特征参数有均值,方差、均方值、概率密度函数、相 关函数和功率谱密度函数等关键参数描述术语。
1 T R x () lim x ( t ) x ( t )dt T T 0 1 T0 2 A sin( t ) sin[ ( t ) ]dt T0 0
令ωt+φ=θ,则dt=dθ/ω,由此得
A2 Rx ( ) 2
2
0
A2 sin sin( )d cos 2
自相关函数的应用 自相关函数可用来检测淹没在随机信号中 的周期分量。(均值为零的纯随机信号其自 相关函数当自变量很大时很快衰减为零)
操作系统 第五章 设备管理
第1-8页
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I/O设备分类
1) 按设备的使用特性分类
2) 按传输速率分类
3) 按信息交换的单位分类
4) 按设备的共享属性分类
第1-9页
青岛科技大学信息科学技术学院
1)按设备的使用特性分类
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计算机外围设备的分类
第1-14页
青岛科技大学信息科学技术学院
5.1.3 设备控制器
设备控制器:是CPU和I/O设备之间的接口, 接收从CPU发来的命令,并去控制I/O设备 工作,以使CPU从繁琐的设备控制事务中 解脱出来。 可控制一个或多个I/O设备。
第1-29页
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DMA控制器中设置的寄存器
(1) 命令/状态寄存器(CR):接收从CPU发来的I/O命 令,或有关控制信息,或设备的状态。 (2) 内存地址寄存器(MAR):
输入时,存放把数据从设备传送到内存的起始目标地址; 输出时,存放由内存到设备的内存源地址。
第1-28页
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5.2.3直接存储器访问(DMA)I/O控制方式
直接存储器访问控制方式(Direct Memory Access control ):
数据传输的基本单位是数据块; 外围设备和内存之间开辟直接的数据交换通道; 仅在传送一个或多个数据块的开始和结束时, 才,需要CPU干预,整块数据的传送在DMA控制 器的控制下完成。
传送 完成? 完成 下一条指令
读D 控制 MA 器的状态
下一条指令 (c) DMA 方式
CA系统原理范文
CA系统原理范文
一、概述
CA(传输权限访问控制)系统是一种综合访问控制机制,主要用来控
制计算机系统中的资源,并为用户提供安全访问网络的支持。
CA系统是
用户访问控制机制的一种重要组成部分,能够保证任何用户都有权限访问
系统资源,通过CA系统,可以更有效的管理和安全的保护用户计算机系
统资源。
二、CA系统原理
CA系统的基本原理就是通过授权中心来为用户申请访问权限,根据
授权中心审核的结果来决定是否授予用户访问资源的权限。
1、用户端:用户端是一个客户机,它可以是一台计算机,也可以是
一个终端或者一个移动设备。
用户首先需要向授权中心申请一个证书,该
证书包含用户的账号信息,以及授权中心核实的权限信息。
2、授权中心:授权中心是一个服务器,由数据库服务器、安全认证
服务器、访问控制服务器以及CA认证服务器组成。
它可以审查用户访问
资源的请求,并根据用户权限信息,向客户发出授权证书,并实现安全认
证和访问控制。
3、资源端:资源端是一台服务器,它拥有各种系统资源,如文件、
目录、数据等。
它会根据用户提交的授权证书,允许用户访问其系统资源。
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并行处理的特点
• 资源重复。它机利用众多的处理单元对向量所包含的 各个分量同时进行运算,获得很高处理速度。
• 连接模式。它的处理单元间是通过ICN来通信的。不 同的连接模式确定了它的不同结构。
• 专用性。它直接与一定的算法相联系,其效率取决于 在多大程度上把计算问题归结为向量数组处理。
• 复合性。整个系统是由三部分复合起来的一个多机系 统,即多个处理单元组成阵列并行地处理向量;功能 极强的控制部件实际上是一台标量处理机;系统的管 理功能则由高性能单处理机担负。
特性要求--处理机之间有高效
率的通信机构
• 通信机构可用硬件实现。它有助于实现处理机 之间的同步。在非对称多处理机系统中,不同 的处理机之间经常需要交换服务请求,硬件通 信机构作用更加明显。在处理机发生故障时, 通过该机构发信号给其他正在运行的处理机, 并启动诊断过程或纠错过程。
• 在紧密耦合的多处理机系统内有共享存储器, 采用软件方法实现多处理机之间的通信是可能 的。每个处理机必须周期地检查位于共享存储 器内的“信箱”(缓冲区),检查是否有信息 给它。
多处理机的优点
• 很高的性能价格比 : 单处理机的性能价 格比随其规模的增大而下降
• 很高的可靠性 :冗余度大、可维护性、 可用性
• 很高的处理速度:多个处理器并行运算 • 很好的模块性:大量重复设置,结构灵
活性、可扩充性、可重构性
特性要求--进程恢复能力
• 多处理机系统使用的处理机结构应能反映进程 和处理机是两个不同的实体。如果某处理机发 生故障,另一台处理机应能检索到被中断的进 程状态,使被中断的进程能继续运行。没有这 个功能,系统的可靠性大大下降。大多数处理 机把当前正在运行进程状态保存在内部寄存器 中,如何使其他处理器在必要时能访问到进程 状态,是恢复进程的关键之一。在不太损失速 度的前提下,把通用寄存器与处理机本身分开 是可能的,在系统内设置所有处理机共享的寄 存器堆可以实现上述功能。
特性要求--高效率的同步原语
• 处理机设计时必须能提供作为同步原语基础的 某种不可再分的操作。这些同步原语需要有互 斥机构支持。当两个以上的进程并发地运行或 相互交换数据时,需要互斥。
• 互斥机构包含某种形式的读—修改—写存储周 期和排队。信号灯(semaphore)是互斥机构的 一种。每个信号灯有其队列,队列中的项是被 挂起来的进程。信号灯操作是不可分操作,利 用读—修改—写存储周期,测试和修改信号灯。 队列操作也应是
1.组成
通常由1个控制器(CU),多个处理器(PE), m个存储模块(M)及1个互连网络(ICN)组成。
根据存储模块组成方式可有分布式和集中式两种。
PE0 P0 M0
CU
PEn-1 Pn-1 Mn-1
···
ICN 分布存
CU
PE0 PE1 ···PEn-1
ICN
M0 M1 ···Mm-1
并行处理机
• 在单机系统里主要是采用时间重叠技术。把 一件工作按功能分割为若干相互联系的部分, 把每一部分指定给专门的部件完成,然后按 时间重叠原则把各部分执行过程在时间上重 叠起来,使所有部件依次分工完成一组同样 的工作。
• 并行处理机主要是通过资源重复技术来实现 并行处理的。它属于单指令流多数据流 (SIMD)计算机一类。
• SISD(Single-Instruction Single-Data,单处理机 结构)
• SIMD(Single-Instruction Multi-Data,带分布存 储器)
• MISD(Multi-Instruction Single-Data,搏动式阵 列)
• MIMD(Multi-Instruction Multi-Data,带共享存储 器)
特性要求--有效的现场切换
• 现场切换操作是把当前进程状态保存起 来,然后通过恢复新进程的状态切换到 被选中的准备好运行的进程。
• 切换操作可以在指令系统中设置一条专 门指令来完成。该指令执行的结果是将 当前进程状态或现场内容保存起来,然 后到主存储器的缓冲区取另一个进程状 态,该缓冲区称为交换包。
集中式
基本结构的共同特点
并行处理机的两种基本结构的共同特点:
• 重复设置许多个同样的处理单元PE (Process Element);
• 由ICN(Inter Connection Network)按照一定 的方式相互连接;
• 在统一的控制部件CU(Control Unit)作 用下;
• 各PE对分配来的数据并行地完成同一条指 令所规定的操作。
特性要求--指令系统
• 处理机的指令系统应能支持实现具有过程级并 发功能的高级语言,为有效的处理数据结构提 供充分条件。
• 指令系统内应有过程连接、循环结构、参数处 理、多维下标计算和地址界限检查等指令。
• 还需包括产生和结束程序内部并行执行通路的 指令。
• 设置特权指令。
Flynn分类法
Micheal Flynn(1972)提出指令流、数据流和多倍性 概念,把不同的计算机分为四大类(下图):
2.分布式结构 特点: 存储模块由每个PE自带。 ICN:是单向的,PE→PE。
工作流程:
3.集中式结构
特点: 各个PE共享m个存储模块。 ICN:是双向的,
工作流程:PE←→M。
特性要求--大的物理地址空间 和虚拟地址空间
• 多处理机系统内的处理机必须能支持大 的物理地址空间(即直接寻址空间要 大),这是因为进程需要访问大量数据。 例如,Pentium地址线32根,直接寻址空 间可达4GB,能满足需求。有了大的物 理地址空间,还需要大的虚拟地址空间, 把虚拟地址空间分段,便于模块共享以 及地址界限的检查。
多处理机系统
<<上海大学计算机系统结构>> 课程组
多处理机系统的定义
P.H.Enslow对多处理机作了下列定义: * 包含两个或两个以上功能大致相同的处理 器;
* 所有处理器共享一个公共内存; * 所有处理器共享I/O通道、控制器和外围设 备;
* 整个系统由统一的操作系统控制,在处理 器和程序之间实现作业、任务、程序段、数 组和数组元素等各级的全面并行。