logo
Иоффе отредактированные шпоры

Какие основные характеристики арбитров? Привести примеры использования арбитража.

Устройство арбитража (или арбитр) описывается следующими параметрами: число сигнальных линий, число обрабатываемых запросов, алгоритмы выбора приоритета, тип синхронизации, время реакции на запрос, способ реализации (централизованный или децентрализованный арбитраж).

Интерфейсы с централизованным арбитражем (ЦА) имеют пониженную надежность, требуют отдельных линий запроса и разрешения доступа к магистрали для каждого модуля системы, но их реализация не требует больших аппаратных затрат.

Основными признаками ЦА являются наличие разомкнутых линий ШПУ и автономного арбитра.

Децентрализованный (или распределенный) арбитраж (ДЦА) обеспечивает высокую живучесть системы, просто обеспечивает изменение конфигурации системы при повреждениях или отказах отдельных модулей, имеет гибкую систему изменения приоритетов, достигается высокая скорость обслуживания запросов. Однако аппаратные затраты растут пропорционально числу абонентов системы, имеются сложности в организации системной синхронизации при арбитраже [3, 4].

Основными признаками ДЦА являются отсутствие центрального арбитра, наличие замкнутых однонаправленных линий запроса и подтверждения либо разомкнутых двунаправленных линий. Функции арбитра в этом случае распределяются между модулями интерфейса. Решение о занятии магистрали принимается коллективно всеми источниками запросов на основании определенных приоритетов [3,5].

  1. В каких интерфейсах и как используется пространственный арбитраж? последовательный? параллельный? Смешанный?

Пространственная селекция на основе последовательного адресного сканирования источников запроса. Запросы модулей объединяются по схеме “ИЛИ” на линии “запрос”. При появлении сигнала на этой линии арбитр А выполняет последовательное сканирование кодов адреса всех подключенных модулей Мn по ША. При обнаружении источника запроса устанавливается сигнал “Занято” и дальнейшая генерация адресов прекращается. После обслуживания данного запроса возобновляется поиск следующего. Основным достоинством этого способа селекции является гибкость в реализации дисциплин обслуживания (приоритеты между запросами определяются порядком сканирования адресов), а недостатком является низкое быстродействие.Широкое распространение получила схема последовательной селекции (дейзи-цепочка). Поиск источника начинается по сигналу “Запрос” аналогично предыдущему. Арбитр формирует сигнал ”Подтверждение запроса” (ПЗ), который последовательно проходит через все модули Мn . Максимальным приоритетом обладает модуль, наиболее близко расположенный к арбитру. При поступлении сигнала “Подтверждение” в модуль, выставивший запрос, дальнейшее его прохождение блокируется и модуль формирует сигнал “Занято”. Основное преимущество этого способа - простота реализации и высокое быстродействие по сравнению с адресным сканированием. Основной недостаток - пониженная надежность и быстродействие при увеличении длины линий связи, относительная сложность программного управления приоритетами запросов. В простейшем случае управление приоритетом выполняется перестановкой модулей. В некоторых системах вводятся дополнительные программно-аппаратные средства, обеспечивающие управление приоритетом без физического перемещения модулей (использование маскирования запроса, циклическое изменение приоритетов и так далее). Этот способ используется, главным образом, для внутримодульных или внутрикрейтовых передач. Максимальное быстродействие обеспечивает параллельная селекция. Каждый модуль имеет индивидуальные линии запроса и подтверждения, что позволяет реализовать параллельную обработку. Этот способ отличает гибкость управления приоритетами запросов, т.к. с помощью масок можно установить требуемую дисциплину обслуживания. Однако эти преимущества достигаются за счет существенного увеличения числа линий и усложнения аппаратных средств.Более оптимальной является параллельно-последовательная селекция, при которой модули разделяются на определенные группы. Внутри группы используется последовательная селекция, а между группами - параллельная.