Автоматизированные информационные системы с мультипроцессорной технологией решения задач на водном транспорте

• Автор: Морозов, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 233 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ПРИМЕНЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СЕТЕВЫХ СИСТЕМ НА ВОДНОМ ТРАНСПОРТЕ
1.1 Требования, предъявляемые к информационным сетевым
системам
1.1.1 Легкость применения
1.1.2 Простота модификации
1.1.3 Мобильность
1.1.4 Интероперабельность
1.2 Применение ИСС на водном транспорте
1.2.1 Требования к архитектуре транспортных ИСС
1.2.2 Технологии решения задач в ИСС
1.2.3 Мультипроцессорные ИСС
1.3 Структуры мультипроцессорных ИСС
1.3.1 Общая структура мультипроцессорных ИСС.:
1.3.2 Прикладные вопросы построения архитектур МИСС
на базе ОПМД-технологии
1.3.3 Структура МИСС минимальной конфигурации
1.4 Оценка производительности. МИСС
Основные результаты .14........'...'
2 СРЕДСТВА РАЗРАБОТКИ ИНФШ’МАЦИОПНЫХ СЕТЕВЫХ СИСТЕМ
2.1 Обеспечение критерия «легкость применения»
2.1.1 Канонические языки программирования
2.1.2 Интерактивно взаимодействующие программы
2.1.3 Интерфейсные библиотеки
2.2 Информационные технологии для обеспечения целевых
функций разработки ИСС
2.2.1 Применение событийно-ориентированного программирования для задачи разделения интерфейса
и наполнения
2.2.2 Применение объектно-ориентированного программирования
для задачи разделения интерфейса и наполнения
2.2.3 Объединение концепций ООП и СОП для построения
современных пользовательских интерфейсов в ИСС
2.2.4 Применение X Window System при создании
мультипроцессорных ИСС
2.3 Использование компонентной технологии для обеспечения
целей проектирования ИСС
2.3.1 Принципы компонентной технологии
2.3.2 Современные инструментальные средства
для разработки ИСС

2.3.3 Использование визуальных средств для разработки ИСС
2.4 Обеспечение необходимых критериев качества ИСС
2.4.1 Объектно-ориентированный метод
2.4.2 Легкость применения
2.4.3 Простота модификации
2.4.4 Переносимость
2.4.5 Распределяемость
2.4.6 Интероперабельность
2.5 Применение компонентной технологии при создании ИСС,
использующих базы данных
2.5.1 Компоненты для работы с БД
2.5.2 Преимущества и недостатки компонентной технологии при
разработке ИСС
Основные результаты
3 ВЫБОР СТРУКТУРЫ КОММУТАТОРА И ПАМЯТИ ИСС..
3.1 Способы коммутации процессоров в ИСС
3.1.1 Топологии коммутаторов
3.1.2 Вероятностная оценка производительности коммутаторов
3.1.2.1 Оценка производительности матричных коммутаторов
3.1.2.2 Оценка производительности многоуровневых коммутаторов.
3.1.2.3 Оценка производительности многошинных коммутаторов
3.1.3 Оценка производительности коммутаторов с помощью
моделирования
3.1.3.1 Выбор метода моделирования
3.1.3.2 ОРвЗ-модель мультипроцессорной ИСС
3.1.4 Сравнительный анализ способов коммутации
3.2 Реализация коммутации процессоров в информационной сетевой
системе
3.2.1 Построение схемы коммутатора
3.2.2 Выбор способа задания приоритетов ПЭ
3.2.3 Выбор способа арбитража
3.2.4 Решение задачи формирования номеров ПЭ
3.3 Обоснование структуры общей/разделяемой памяти ИСС
Основные результаты
4 МНОГОКОМПОНЕНТНЫЙ ПОДХОД ПРИ ПОСТРОЕНИИ МИСС
4.1 Описание многокомпонентного (трехкомпонентного) подхода
при построении МИСС
4.1.1 Изложение ключевой идеи трехкомпонентного подхода
4.1.2 Применение трехкомпонентного подхода при объектно-
ориентированном методе
4.1.3 Обоснование предлагаемой модели
4.1.4 Описание характеристик прикладных объектов

4.1.5 ПО-центризм ИСС, построенных с помощью
трехкомпонентного подхода
4.1.6 Взаимодействие представления я прикладного объекта.
Объекты-посредники
4.1.7 Суть трехкомпонентного подхода
4.1.8 Применение трехкомпонентного подхода при
проектировании архитектуры ИСС
4.1.9 Системный интерфейс между компонентами
трехкомпонентного подхода
4.1.10 Свойства ИСС, построенных с помощью
трехкомпонентного подхода
4.1.11 Обобщение частного случая на общую модель
4.2 Библиотека классов
4.2.1 Принципы построения библиотеки классов
4.2.2 Представление «значения» прикладного объекта в
библиотеке классов
4.2.3 Типы данных в библиотеке классов
4.2.4 Проблема «сохраняемости» прикладных объектов и подходы
к её решению
4.2.5 Проблема организации пользовательского интерфейса ИСС
и подходы к ее решению
4.2.6 Стратегия обработки ошибок в библиотеке классов
4.2.7 Интерфейсный элемент «Мастер-Деталь» и подходы к его
реализации
4.2.8 Реализация библиотеки классов
4.3 Развитие трехкомпонентного подхода
Основные результаты
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

микроконтроллеры могут быть использованы для координации действий процессоров блока параллельных вычислений.
Если в машине PASM формируется виртуальная машина SIMD, данные загружаются в модули памяти блока параллельных вычислений, а программа - в блоки памяти микроконтроллера. Если же формируется виртуальная машина MIMD, то, как данные, так и программы загружаются в каждый модуль памяти блока параллельных вычислений.
Важной особенностью данной разработки является то, что все модули памяти блока параллельных вычислений могут быть загружены параллельно.
В Техасском университете был разработан компьютер TRAC (Texas Reconfigurable Array Computer) [79]. Его основой явилась модель перестраиваемого процессора с переменной структурой. ИВС содержит 16 процессоров и 81 ЗУ с вводно-выводными узлами. В этой системе предусматривается многократная точная арифметика за счет возможности соединения произвольного числа процессоров с образованием более крупного процессора. Любой процессор может быть соединен с многократной памятью, образуя дерево данных. В заданный момент в системе может быть много различных деревьев.
Процессоры в системе TRAC работают с восьмибитовыми операндами. В их набор команд входят как обычные, так и специальные команды, приспособленные для перестраиваемой параллельной среды, в которой они работают. Например, виртуальный процессор с любым размером слов (кратным восьми) может работать с данными любой точности, но каждая команда не зависит от типа данных и размера процессора. Необходимо поддерживать в каждом элементарном процессоре ряд указателей памяти и флагов состояний, а также необходимы дополнительное управление и специальная логика для выполнения необходимых действий, основанных на текущей структуре