187493. lajstromszámú szabadalom • Több processzor felől is hozzáférhető módon kialakított gyors, elektronikus háttértároló berendezés
1 187 493 2 A találmány szerint elkészített elektronikus (mozgó alkatrészt a tárolási folyamatbana nem alkalmazó) háttértároló berendezéshez párhuzamosan több felhasználó processzor (számítógép, mikroprocesszor) is hozzáférhet a processzorok számára kialakított processzor illesztő egységen keresztül. A háttértároló vezérlőegysége, egy több kontroliért emuláló processzor fogadja a különböző felhasználó processzorok hozzáférését (írás/olvasás műveletek) és azokra a processzor szoftverrendszere által megkövetelt szabvány szerint válaszol. A felhasználó processzorok a háttértároló vezérlőegységének kialakításától függően közös és/vagy megosztott tárolóterülethez férhetnek hozzá. Ezzel a tulajdonságával a találmány szerinti háttértároló jól alkalmazható azonos vagy eltérő típusú felhasználó processzorokból kialakított többprocesszoros környezetben a processzorok közötti munkamegosztás megvalósításának folyamatában. A számítástechnika fejlődésének egyik markáns iránya a többprocesszoros rendszerek kialakítása. A nagy integráltságú, olcsó - és ma már elég nagy teljesítményű - processzorelemek létrehozásával természetesen jelent meg a processzálási teljesítmény növelésének ez az iránya. Többféle módszert dolgoztak ki a többprocesszoros rendszerek elemi processzorainak összekapcsolására, a processzálási feladat szétosztására a rendszeren belül. Az egyik megközelítés ezek közül a funkciók megosztása különböző típusú és teljesítményű processzorok között. Az így kialakítót rendszer meghatározó eleme a processzorok mellett azok kapcsolata, valamint a kapcsolatot megvalósító közeg. Számos megoldás ismeretes többprocesszoros rendszerben kapcsolat kialakítására. A processzorok laza kapcsolatának (amikor nincs hardver Szinkronizálás a processzorok között) megvalósítására gyakran alkalmaznak olyan tárolóterületet, amelyikhez mindegyik processzor hozzáfér, és ezen keresztül valósul meg a proceszszor-processzor kommunikáció. A közös tárolóterület lehet központi típusú, amelynek az a jellemzője, hogy a processzorok közvetlen címzéssel férnek hozzá. A központi tár egy több processzor által kisajátítható.buszon van elhelyezve úgy, hogy a felhasználó processzorok a busz kisajátítása után azt közvetlen címzéssel képesek címezni. Jellemző példa erre a megoldásra az INTEL által kifejlesztett MULTIBUS, több processzor által kisajátítható buszrendszer, amelyben a MULTIBUS-on elhelyezett RAM tár szolgál kommunikációs közegként. A közvetlen címzésű kommunikációs tár alkalmazását nehezíti az a körülmény, hogy az egyprocesszoros rendszerek szoftveije nincs felkészítve ilyen kapcsolattartó közeg kezelésére és a manapság használatos bonyolult operációs rendszerekben ennek a feladatnak az utólagos megoldása sem könnyű. Többprocesszoros rendszerekben a közös tárolóterület lehet háttértár típusú is. A háttértár (diszk, mágnesszalag stb.) fő jellemzője, hogy közvetett címzéssel lehet tartalmához hozzáférni. A hozzáférés lehet véletlenszerű vagy szekvenciális. A közvetett címzés a háttértároló vezérlőjén kersztül hat a tárolóközegre. A vezérlő kialakítása a háttértárolók megvalósításától függően rendkívül sokféle lehet, különböző gyártóknál jelentősen eltérhet, általában meghatározóak az adott processzortipus belső buszának illesztési szabályai. Egy processzorcsaládhoz kifejlesztett magas szintű - jellemzően egyprocesszoros - operációs rendszer magába foglalja a háttértárolók kezelését is. Amennyiben több processzor (egyprocesszoros operációs rendszer alatt) ugyanahhoz a háttértárhoz férhet hozzá, létrehozható processzor-proceszszor kommunikáció az operációs rendszer módosítása nélkül. Ilyen megoldású többprocesszoros rendszert sikerrel valósítanak meg oly módon, hogy hagyományos háttértárolót (például diszket) többhozzáférésű („multiport”-os) vezérlővel látnak el. A gyakorlatban ezek csak azonos típusú processzoroknál kerültek alkalmazásra. A fő nehézséget az eltérő típusú processzorok összekapcsolásánál az eltérő háttérhozzáférési mechanizmus jelenti. A találmány szerinti elektronikus háttértároló berendezés alkalmas arra, hogy rajta keresztül egyprocesszoros rendszerek között processzor-processzor kapcsolatot hozzanak létre anélkül, hogy a processzorok egyprocesszoros operációs rendszereit meg kellene változtatni. A háttértároló előnyösen úgy van kialakítva, hogy a hozzá csatlakozó processzorok számára eltérő hozzáférési mechanizmust biztosít, azaz különböző típusú háttértárolóként „látszik” az egyes processzorok felől. A találmány tehát több processzor felől is hozzáférhető elektronikus háttértároló berendezés, amelyben található egy elektronikus tárolóközeg, egy több kontroliért emuláló processzor, valamint a felhasználó processzorok illesztő egységei. A találmány egy célszerű megvalósítása esetén az elektronikus tárolóközeg, a több kontroliért emuláló processzor, valamint a felhasználó processzorok illesztő egységei egy több processzor által kisajátítható buszra csatlakoznak. A felhasználó processzorok száma ebben a megvalósításban szabadon változhat a több processzor által kisajátítható buszra jellemző határokon belül. A megvalósítás blokkvázlat szinten az ábrán látható. Az ábrán az 1 felhasználó processzor a 4 proceszszor illesztőhöz, a 4 processzor illesztő a 7 több processzor által kisajátítható buszon keresztül a 9 több kontroliért emuláló processzorhoz csatlakozik. A 2 felhasználó processzor az 5 processzor illesztőhöz, az 5 processzor illesztő a 7 több processzor által kisajátítható buszon keresztül szintén a 9 több kontroliért emuláló processzorhoz csatlakozik. A 3 felhasználó processzor a 6 processzor illesztőhöz, a 6 processzor illesztő a 7 több proceszszor által kisajátítható buszon keresztül szintén a 9 több kontroliért emuláló processzorhoz csatlakozik. A 9 több kontroliért emuláló processzor a 7 több processzor által kisajátítható buszon keresztül a 8 elektronikus tárolóközeghez csatlakozik. Az elrendezésben előnyösen a 4,5 és 6 processzor illesztők és a 9 több kontroliért emuláló processzor között, valamint a 9 több kontroliért emuláló processzor és a 8 elektronikus tárolóközeg között a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
