C.mmp - C.mmp
C.mmp erkendi çoklu talimat, çoklu veri (MIMD ) çok işlemcili sistem geliştirildi Carnegie Mellon Üniversitesi (CMU) tarafından William Wulf (1971). Gösterim C.mmp PMS gösteriminden geldi Gordon Bell ve Allen Newell,[1] burada bir Merkezi işlem birimi (CPU) olarak belirlendi Cnokta gösterimiyle bir varyant not edildi ve mmp için durdu Çoklu Mini İşlemci. 2020 itibariyle[Güncelleme]Makine CMU'da Wean Hall'da dokuzuncu katta sergileniyor.
Yapısı
On altı Digital Equipment Corporation PDP-11 mini bilgisayarlar, sistemde Hesaplama Modülleri (CM'ler) olarak adlandırılan işleme öğeleri olarak kullanıldı. Her CM'nin yerel hafızası 8K ve yerel bir set Çevresel cihazlar. Zorluklardan biri, bir cihazın yalnızca benzersiz bağlı işlemcisi aracılığıyla kullanılabilmesiydi. giriş çıkış (G / Ç) sistemi (tasarlayan Roy Levien ) cihazların bağlantısını gizledi ve istekleri barındırma işlemcisine yönlendirdi. Bir işlemci bozulursa, ona bağlı cihazlar Unibus kullanılamaz hale geldi ve bu da genel sistem güvenilirliğinde bir sorun haline geldi. İşlemci 0 ( çizme işlemci) takılı disk sürücüleri vardı.
Hesaplama Modüllerinin her biri şu iletişim yollarını paylaştı:
- İşlemciler arası veri yolu - CM'ler arasında sistem genelinde saat, kesinti ve süreç kontrol mesajlarını dağıtmak için kullanılır
- Bir 16x16 çapraz çubuk anahtarı - 16 CM'yi bir tarafta ve 16 bankayı bağlamak için kullanılır paylaşılan hafıza Diğer yandan. 16 işlemcinin tümü farklı bellek bankalarına erişiyor olsaydı, bellek erişimlerinin tümü eşzamanlı olurdu. İki veya daha fazla işlemciye aynı bellek bankasına erişmeye çalışıyorsa, bunlardan birine bir döngüde erişim izni verilir ve geri kalanı sonraki bellek döngülerinde görüşülür.
PDP-11'in mantıklı bir adres alanı 16 bitlik, adres alanını paylaşılan bellek alanı için 25 bite genişletmek için başka bir adres çeviri birimi eklenmiştir. Unibus mimari 18 bit sağladı fiziksel adres ve iki yüksek dereceli bit, bir bellek bankası seçen dört yeniden yerleştirme yazmacından birini seçmek için kullanıldı. Bu kayıtları düzgün bir şekilde yönetmek, programlamanın zorluklarından biriydi. işletim sistemi (İŞLETİM SİSTEMİ) çekirdek.
Kullanılan orijinal C.mmp tasarımı manyetik çekirdekli bellek, ancak ömrü boyunca daha yüksek performans dinamik rasgele erişim belleği (RAM) kullanılabilir hale geldi ve sistem yükseltildi.
Orijinal işlemciler PDP-11/20 idi[2] işlemciler, ancak son sistemde bunlardan sadece beşi kullanıldı; kalan 11 PDP-11/40 idi[3] ekstra yazılabilir mikrokod alanına sahip olarak değiştirilen işlemciler. Bu makinelerde yapılan tüm değişiklikler CMU'da tasarlanmış ve üretilmiştir.
11/20 değişikliklerinin çoğu, tel sarılmış arka plan, ancak PDP-11 / 40'ın mikro kod ayrı proc-mod anakart, belirli talimatları yakalayan ve korumalı işletim sistemi gereksinimlerini uygulayan şekilde tasarlanmıştır. Örneğin, işletim sistemi bütünlüğü için yığın işaretçisi kaydının asla tuhaf olmaması gerekliydi. 11/20 tarihinde, bu, kurşun yığın yazmacının düşük sıralı bitine kırpılarak yapıldı. 11 / 40'ta, yığına herhangi bir erişim proc-mod panosu tarafından durduruldu ve yasadışı bir veri erişimi oluşturdu tuzak düşük sıralı bit 1 ise.
İşletim sistemi
işletim sistemi (OS) adlandırıldı Hydra. Öyleydi kabiliyet tabanlı, nesne odaklı, çok kullanıcılı ve bir mikro çekirdek. Sistem kaynakları şu şekilde temsil edildi: nesneler ve yeteneklerle korunur.
İşletim sistemi ve çoğu Uygulama yazılımı yazılmıştır Programlama dili MUTLULUK -11, hangisi gerekli çapraz derleme bir PDP-10. İşletim sistemi çok az kullandı montaj dili.
Sistemde bulunan programlama dilleri arasında bir ALGOL 68 destekleyen uzantıları içeren değişken paralel hesaplama, C.mmp'yi iyi kullanmak için. ALGOL derleyici Hydra OS'de yerel olarak çalıştı.
Güvenilirlik
Genel sistem güvenilirliği 16 CPU'nun hepsinin çalışmasına bağlı olduğundan, genel donanım güvenilirliğinde ciddi sorunlar vardı. Eğer başarısızlıklar arasındaki ortalama süre Bir işlemcinin (MTBF) değeri 24 saatti, ardından genel sistem güvenilirliği 16/24 saat veya yaklaşık 40 dakika idi. Genel olarak, sistem genellikle iki ila altı saat arasında çalıştı.[4] Bu hataların çoğu, işlemcilere eklenen birçok özel devrede bulunan zamanlama hatalarından kaynaklanıyordu. Donanım güvenilirliğini artırmak için büyük çaba sarf edildi ve bir işlemci gözle görülür şekilde arızalandığında, bölümlere ayrıldı ve birkaç saat boyunca tanılamayı çalıştırdı. İlk tanılama setini geçtiğinde, bir I / O işlemci ve uygulama kodunu çalıştırmayacaktı (ancak çevresel aygıtları artık mevcuttu); tanılamayı çalıştırmaya devam etti. Birkaç saat sonra bunları geçerse, işlemci setinin tam üyesi olarak eski durumuna getirildi. Benzer şekilde, bir bellek bloğu (bir sayfa) hatalı olarak algılanırsa, mevcut sayfalar havuzundan kaldırılır ve aksi belirtilinceye kadar işletim sistemi bu sayfayı yok sayardı. Böylece, işletim sistemi bir hata töleransı sistem, kaçınılmaz olarak ortaya çıkan donanım problemleriyle başa çıkabilmektedir.
Referanslar
- ^ Bell, C. Gordon (1981). Bilgisayar yapıları: okumalar ve örnekler. McGraw-Hill. ISBN 978-0070043572. OCLC 633760282.
- ^ "PDP-11/20 - Bilgisayar Geçmişi Wiki". Gunkies.org. Alındı 2020-07-31.
- ^ "PDP-11/40 - Bilgisayar Geçmişi Wiki". Gunkies.org. Alındı 2020-07-31.
- ^ "Gevşek Bağlanmış Çok İşlemciler". www.edwardbosworth.com. Alındı 2018-09-11.
- Wulf, W. A.; Bell, C.G. (1972). C. mmp: Çok mini işlemci (PDF) (Bildiri). Carnegie Mellon Üniversitesi (CMU).
- Bell, C.G.; Broadley, W .; Wulf, W. A .; Newell, A.; Pierson, C. (1971). C.mmp: CMU Çok İşlemcili Bilgisayar: İlk Tasarım Gereksinimleri ve Genel Bakış (PDF) (Bildiri). Carnegie Mellon Üniversitesi (CMU).
- Wulf, Wm. A .; Harbison, S. P. III (2000). "İşlemci Havuzundaki Düşünceler: C.mmp / Hydra Üzerine Bir Deneyim Raporu". Bilgisayar Mimarisinde Okumalar. Gulf Professional Publishing. s. 561–573. ISBN 9781558605398.
- Wulf, Wm. A .; Harbison, Samuel P. III; Levin, Roy (1 Ocak 1981). HYDRA / C.mmp: Deneysel Bir Bilgisayar Sistemi. McGraw-Hill. ISBN 978-0070721203.)