370-xA扩充系统结构概述

从1964年IBM公司推出了S/360 A(Architecture)系统结构之后,廿多年来又相继推出了 S/370-A,S/4300-A(即ECPS:VSE),81年又推出了370-XA新的系统结构,它是IBM公司推出的最新结构。不论是用户还是计算机系统结构的研究者都十分关注。 本文叙述S/370扩充结构370-XA的总目标和各种设计问题,S/370和 370-XA结构的差别及整个结构的扩充、删改情况,较详细地描述解释执行、31位编址、存贮保护、跟踪、CPU间通信及扩充精度浮点除法的扩充功能。供读者参考分析。     

适合性能评价的虚拟机仿真程序

IBM 公司的 VM/370控制程序为扩充虚拟机环境除了模拟机器现有功能外还包括记时模拟。虚拟机仿真程序就是此控制程序的改进版本。用选择处理机和 I/O设备记时特性的方法,用户能够对广泛的370兼容系统的性能进行评价,这些系统比硬件样机更灵活和价格更低。提供验证数据表明,仿真程序是一个具有模拟开销低的精确性能预测程序。     

IBM4341处理机的地址翻译

IBM4341处理机,为了使其能与IBM 370系列机向上兼容,并在性能上有所改进和提高,采用了二套控制微码对机器硬件的操作进行控制。一套是S/370微码,它使 IBM 4341处理机保留了S/370处理机的操作性能;另一套是ECPS/VSE微码,在它的控制下,IBM 4341处理机的性能得到了大大改善。在二套微码控制下,处理机操作的区别,在于对指令和通道所进行地址翻译方式的不同。     

IBM4300处理机的虚拟存贮器

IBM4300处理机是七九年推出的中小型系列机。是370系统的扩展,和370系统相容。它既可在370系统方式控制下运行,也可在370系统不具有的扩充的控制程序支持ECPS:虚拟存贮器扩充方式VSE下运行。VSE方式在OS/VSl,VM/370程序支持下不能使用。它提供了新的存贮器控制设备,即一级定址设备。其特点是:·单虚拟空间,最大为16777216字节·提供10条新的页面控制指令和处理机存贮器目录PSD。以内部地址翻译机构IAT代替了370系统的动态地址翻译DAT和通道     

基于RAM/Disk混合设备模型的FC-SAN存储系统

磁盘存取是基于光纤通道网络的SAN存储系统的目前性能瓶径，在综合和分析目前各种文件系统I／O操作工作负载的研究结果的基础上，提出了一个新的改进FC-SAN存储系统性能的方法：将各种文件系统I／O操作分为大数据量的文件读写操作、小数据量的文件读写操作和文件属性操作，大数据量的文件读写操作还是按照原来的I／O路径进行，存取物理磁盘；但其他各种文件操作包括小数据量的文件读写操作对基于内存的RAMDisk设备进行操作，实验结果显示，基于混合I／O子系统的FC-SAN存储系统的存取速率可以接近线速。     

SCO Gemini全力支持I_2O

12月18日从 SCO 公司北京办事处获悉:SCO 公司宣布支持120体系结构,并将于1997年中期推出 Gemini 的同时提供120支持。120体系结构是今年1月份发布的。它不仅解决了 I/O(输入,输出)带宽问题,而且还能帮助系统向多个处理器分配 I/O 功能,以改进 I/O和整体系统的性能,提高系统吞吐量。此外,120体系结构还有效地减轻了网络和外设接口卡厂商的工作量,使他们只需编写一个与操作系统兼容的单一设备驱动程序。而 Gemini 则是 SCO 公司将推出的下一代64位 Unix 系统。该项目的第一个产品将融合 SCO OpenServer 和SCO Unix Ware 的技术精华,并支持120体系结构。     

iAPX43203超大规模集成电路接口处理机

·完全独立及分散的输入/输出·用于高速并发方式传送的缓冲数据通路·432系统的初始化/诊断接口·系统中增加43203就增加了I/O能力·对432存储器保护的I/O接口·用于附属的iAPX处理机的固化操作系 统指令系统的扩充·与多总线~(TM)系统兼容接口·用于硬件错误检测的功能冗余检查方式     

CC-NUMA系统分布共享I/O的数据一致性维护

Cache一致性维护是构建共享存储多处理器系统的关键,分布共享I/O系统和I/O数据一致性维护的实现方式将直接影响CC-NUMA系统的性能.基于大规模CC-NUMA系统SCCMP (scalable cache coherence multi-processors),构造并实现了基于HyperTransport互连架构的分布共享I/O子系统,由硬件维护I/O设备DMA访问的数据一致性,解决分布式缓存一致性问题.重点分析了I/O访问对Cache协议的影响,介绍了I/O数据一致性维护策略和硬件实现机制,并基于FPGA验证平台进行了系统I/O性能分析与评测.     

FreeBSD中I/O系统的研究与分析*

FreeBSD操作系统提供了一个性能突出、便于扩展、灵活性高的经典I/O子系统.通过分析FreeBSD内核源代码对I/O子系统进行了深入研究,并以一个读请求的实例清晰地展示了其输入/输出操作的整个流程.     

高速多通道DMA控制器的设计与实现

在片上系统(SOC),I/O设备和存储器之间的数据交换已经成为系统性能提升的瓶颈,而直接存储器存取(DMA)技术可以有效的缓解这个问题.本文提出并实现了一种高速的、多通道DMA控制器,该控制器可以实现内外部存储空间和I/O器件之间的数据传输,通道优先级可以配置,并支持通道自动传输功能,在该DMA控制器的控制下,数据可以调整传输,满足了SOC系统中数据传输的要求.     

新唐科技NuMicro微控制器再添新成员

新唐科技ARMCortex—M032位微控制器NuMicro家族推出新成员——M058S系列。M058S系列之功能建立在广受好评的MINl51与M051系列成功基础之上,除了提供MINl51所有功能外,系统频率从24MHz提升至50MHz,内建有8通道12一bitADC,I／O扩充至55引脚,提升MINl51与M051系列在I／O的需求。M058S提供3种包装：QFN33、LQFP48和LQFP64。其中QFN33与LQFP48兼容于MINl51与M051系列。M058S系列丰富的外设串行通信接口（UART、SPI、I2C）可减少外围零件、缩小PCBSize及降低成本,并内建高精准度的系统频率振荡器。     

一种独立式I/O虚拟化方法研究

当前虚拟化系统中的设备仿真过程与I/O指令串行执行,无法发挥真实体系结构中直接存储器访问、异步I/O等加速I/O访问技术的性能优势,致使虚拟平台I/O性能与真实I/O性能存在一定差距。针对该问题,提出一种独立式I/O虚拟化方法,通过将I/O仿真活动(如磁盘读写)分离成一个独立的进程,虚拟机监控器(VMM)只保留相应的接口,达到将VMM与I/O设备分离实现仿真与指令并行化执行的目的,并基于QEMU平台实现该方法。实验结果表明,采用该方法后的QEMU I/O读写性能优于原有I/O子系统。由于I/O指令不必再等待I/O仿真的结束,因此在提高CPU指令执行速度的同时,能够有效提高4.9%的磁盘读取速度及9.2%的VGA测试基准软件Viewpref得分。     

输入/输出子系统体系结构

输入输出(I/O)子系统体系结构的主要问题是中央处理机与I/O子系统之间活动的协调、从外部的I/O处理请求到I/O子系统基本操作之间的转换以及在I/O子系统内部对并行的各处理活动的管理。结构上的进展,例如数据与命令链、通道程序接口、键的自动搜索,旋转位置探测以及成组多路传输等,可以用上述这些基本的事件来评价。提出了许多新论点来说明现行设计优缺点,对于这方面今后的发展作了种种设想。     

一个新型多计算机系统的O.S.

S.I.Kartashev 和 S.P.Kartashev 在文献[1]、[2]中所提出的一个新型多计算机系统的模块控制方案已付诸实践。已由日本厂家制造,并已调试其 O.S.了。为了推动我们对多计算机系统结构的深入研究,我们已在文献[3]中论述了该系统的体系结构,本文将论述该系统的 O.S.(操作系统)。它的功能与通常的 O.S.,有显著的差别,它包括分配子系统和监控子系统。分配子系统能在用户程序之间快速地进行资源分配,并构造在多机系统中工作的所有 DC 组的状态转换流程图。监控子系统负责管理该流程图的正确执行。     

并行文件系统I/O特征

并行文件系统是并行计算系统的存储子系统,I/O性能是并行计算系统研究的重要方面.本文分析了并行文件系统I/O研究的难点,研究了并行文件系统的I/O特征和关键技术,指出了并行文件系统I/O性能研究未来的研究方向,为并行计算系统的设计和优化提供重要参考.     

基于ISA平台I/O资源扩充卡的设计及访问技术

ISA(Industrial Stantard Architecture)是IBM公司推出的总线标准,它支持8位和16位数据传输,且具有20位(实地址)和24位(虚地址)寻址能力,它支持多主控总线操作。目前绝大多数微机都支持这种平台结构,基于ISA平台设计扩充卡(如显示卡、汉卡以及网卡等)已成为扩充微机外设资源的有效手段。而目,由于ISA平台在大多数工业控制PC上得到了强有力的支持,使得基于ISA平台的设备控制接口卡成为工业生产自动化及实时设备监控中的重要组成部分。本文结合ISA平台的结构特点,给出了ISA平台下开发、访问I/O资源扩充卡的部分实用技术。     

通用分布式仿真I/O体系结构设计及其应用

分析了几种典型仿真I/O体系结构的优缺点,设计并实现了一种软硬件可伸缩的分布式 仿真二级I/O体系结构,该结构不仅直接支持了共享的时分多路通道存取型数字设备(如7段数码管 显示器),将硬联逻辑复杂度从O(n)降低到O(logn)的水平,而且具有实时性、可伸缩性、容错性、可 维护性和通用性等良好特征,较好地满足了半实物仿真系统的需要。     

基于全局地址空间的高效I/O虚拟化方法研究

针对多操作系统核心下网络I/O资源的高效共享问题,提出的基于全局地址空间的I/O虚拟化方法.方法采用了半虚拟化的设计思想,基于全局地址空间支持,主、从核心在通信的关键路径上均可对网络设备直接发起I/O操作,从而获得最佳的I/O虚拟化性能.本文以HPP结构为实例,研究了将提出的I/O虚拟化方法应用到HPP结构下对InfiniBand网络进行虚拟化的关键技术,实现了从核心I/O通信时的OS旁路和主核心旁路.对曙光6000原型系统的测试表明,在主、从核心配置相同的情况下,从核心使用虚拟化InfiniBand的通信性能与主核心相当,I/O虚拟化对应用性能的影响小于2％.     

在unix支持下的一种汉字信息处理系统

本文介绍在 unix支持下的一种汉字信息处理系统,此系统是在 CODATAM 68 k上用 C语言实现的,它的副本被拷贝于5(1/4)时的脱机软盘上。原则上凡配有unix操作系统的微型机均可安装、使用或移植本系统。其主要设计思想是由 C语言利用原系统的定向及管道线功能,在原操作系统的I/O通道上插入一个象“筛子”一样的处理系统(称为sift系统),在被扩充了的操作系统下,将汉字信息象西文字串一样进行处理,对用户则完全透明。 本系统由中英文输出,汉字库,通用制表、更改字库、重建Sift、码本打印,更改汉字编码方案、重赋I/O设备控制码等八个模块组成,在本系统的设计中力求通用性,灵活性、可塑性,同时给用户留下可扩充余地(如:I/O设备的控制码参数化,汉字编码及其输入方法可由用户自定,可修改字库的汉字字模点阵等等),此外考虑到内存开销与找字速度的矛盾,为用户建立了一个动态字库、其数据结构为二叉树结构,由汉字编码到汉字内部码,采用折半查找法。     

AIX系统的运行性能优化研究

本文对AIX运行系统的CPU子系统、内存子系统以及在磁盘I/O子系统的性能优化进行了探讨。