PCI-Bus, Sekundärspeicher und RAID-Systeme: Eine technische Analyse

Kanäle. Das Netzwerk d serielle Kanäle, dynamisch geschaltet können mehrere Vorlagen gleichzeitig Adresse der Shared Medium Angleichung d d traditionellen Bus. Ad +-Kanäle lassen sich, AdB pa zunehmen. Ungefähre Kapazität: 1-Kanal gibt fast doppelt q AdB PCI, 4-Kanal-Einstellung entspricht PCI-X und AGP + 8 Kanäle zu fasten. D in seinen Funktionen und Geschwindigkeit Stellvertreter nicht zulassen, dass die MEM-Bus. Oder unterstützt die Kommunikation zwischen den Prozessoren. (2,5) PCI BUS: STRUKTUR - Sorte d-Konfigurationen mit einem oder + Prozessor • 49 obligatorischen Signalleitungen d (# zeigt aktive Low-Signal):System: Reset Uhr (CLK und RST #), BE-Adressen und Daten: pa 32 Zeilen Multiplex-Adresse und Daten (Little Endian) -> AD [31:0] plus 4 Multiplex-Steuerleitungen -> C / [ 3:0] # (Comand / biten) und eine Steuerleitung d Parität (PAR) d Control Interface Timing und Koordination d Transfers (6 Zeilen): Indikation und Dauer d d Anfang Lehrer übertragen (FRAME #) , Lehrer Zubereitung (IRDY #) Slave ready (TRDY #), q Master-Slave wollen aktuelle Transaktion zu stoppen (STOP #), ausgewählte Antwort, wenn der Slave erkennt seine Adresse (DEVSEL #), Auswahl dispositvio d un d bei der Initialisierung Bus (IDSEL) ein Schiedsverfahren: solicutd d Bus (REQ #) und Bus-Konzession d (GNT #) d Signal Fehler: Parity-Fehler d (PARR #) und System-Fehler (SERR #) • Darüber hinaus gibt es optional 51 Signale d Unterbrechung, Cache-Unterstützung, erweitert mit dem Bus nach 64-Bit-, Test ...ADRESSEN-und Raumfahrt - Die PCI-Spezifikation bietet 3 Räume d verschiedene Richtungen, Konfiguration, E / S Isolation, E / S Memory-Mapped • Operations: 0001 Special Cycle, Reading 0010 I / S, 0011 Writing I / S, 0110 Reading Memory, 0111 Memory Book, 1010 Reading d-Konfiguration; 1011 Writing Konfiguration d, d line d Wer den Bericht von 1110, 1111 und Schrift Speicher Ungültigerklärung d D DATENÜBERTRAGUNG - d jeder Datentransfer auf dem PCI-Bus ist ein einziges Geschäft anzusehen. TRANSACTION PCI 1 Stufe d + 1 oder mehrere Routing-Stufen d Daten • Alle Veranstaltungen sind synchronisiert Uhr Übergänge d d abnimmt (die Hälfte d d Takt). Das Gerät führt ein Bus-Bus-Linien an den Flanken d ansteigen (Beginn der Buszyklus) •BEKÄMPFUNG PHASE: 1-d-Bus-Master-Gerät identifiziert Ziel (Slave) und geben Sie d Transaktion. 2-D-Bus-Master aktives Signal FRAME # 3-jedes Gerät an den PCI-Bus angeschlossen pa dekodiert die Adresse, um festzustellen, ob d, um die Raumrichtungen gehört. Das Gerät gehört zur Richtung q aktive DEVSEL # • PHASE DATA: 1-Die Signale C / BE # die Nr. Pa d bytes aktiviert die Übertragung über den Datenbus 2-d bestimmen Signale IRDY TRDY # # und den Transfer zu kontrollieren. Die Daten werden nur übertragen, wenn beide Signale aktiviert werden, D • DAUER UND BEENDIGUNG Geschäftsart: 1-d-Bus-Master macht das Signal FRAME # d von Anfang an aktiviert, bis die Transaktion ist bereit pa q Ende der Phase D-Daten. 2-d Abschließen der Transaktion wird von FRAME # Deaktivierung angegeben d d Aktivierung mit IRDY #. 3-Wenn die letzten Daten übertragen worden ist, durch Deaktivieren der Bus IRDY # d • freigegebenHinweis: PCI-Cycle-d in mindestens Lesung zwischen dem Fließen und Bühne Daten oder Busarbitrierung erwartet - Schiedsverfahren Regelung d zentralen synchronen parallel. Das Schlichtungsverfahren ist bei der Kommunikation des aktuellen Bus-Master-d überschnitten, q d ist nicht alles verloren Zyklen: Bus Schiedsverfahren überschnitten oder versteckte d, d dadurch den Zyklen, aunq verlieren alle durch die Tatsache, d können nicht mehrere Übertragungen Flügel Zeit. Die PCI-Spezifikation gibt nicht an einen bestimmten Algorithmus d Schiedsgerichtsbarkeit (T.3) PERIPHERAL - (3,1) Einführung: Taxonomy Geräte d d E / S: für das Verhalten (Eingang, Ausgang, Lagerung) für Sprecher (Person, Maschine), nach Sätzen Transfer (d Höhepunkt in der generierten Datenübertragung zwischen Gerät und Prozessor-Speicher) • Beispiel Gerät I / S: Network -> am meisten verbreiteten Instrument für die Kommunikation zwischen Computern. Key Features: Entfernung, Geschwindigkeit, Topologie und die gemeinsame Nutzung D-Kanal. D Langstrecken-Netze (ARPANET -> Internet) der Schlüssel ist die Standardisierung d d TCP-Stack / IP(3,2) MEMORY SECONDARY: d traditionellen magnetischen Speichermedien. Auch heute Magnetplatten sind die sekundären Speicher Basis d d einem Computer • Zunächst Lochkarten. Heute: magnetische Geräte (Festplatten und Bänder), optische (CD, DVD, HD DVD und Blue Ray Disc), megneto-optische (MiniDisc) und Flash-Speicher • Home Hauptunterschied: keine flüchtigen • Weitere Unterschiede: + langsam, die oft mechanische Geräte (außer Flash-Speicher) und weniger Schneiden Megabyte -> hohe Kapazität bei niedrigen Kosten • Eine magnetische Datenträger ist eine runde Platte mit Metall-oder Kunststoff mit einem magnetisierbaren Material • Die erfassten Daten konstruiert wird auf der y erfasst sind wieder durch eine Spule (Kopf-oder Kopf) q permenece still, während die Platte dreht (mit der Winkelgeschwindigkeit konstant.) darunter gibt es 2 Arten sind: • Klassische Magnetplatte d: 1) Floppy: Flexplatte2) Festplatten: starre Metallplatte -> d kann größer zu starren, um höhere Dichte Lagerung d genau kontrolliert werden kann forma + d, d wiederum schneller (höhere Datenrate d d-Transfer) und zu übernehmen + Magnetplatten Gerichte - ein d d Festplatte besteht aus 3 Teilen: der Disk (alle d-Disketten oder Platten), die Festplatte Mechanismus d (q elektromechanischen Mechanismus dreht sich die Scheibe und bewegt den Kopf) und die Treiberdiskette d (q Elektronik steuert Betrieb des Systems) • Discs bestehen aus einer Reihe d d Gerichte (zwischen 1 und 5, in der Regel zwischen 1''and 3,5'') mit jeweils 2 bespielbare Flächen, die mit einer Geschwindigkeit zwischen 5400 und 15000 U / min drehen. Jeder magnetische Oberfläche ist in konzentrischen Kreisen oder Titel (aufgeteilt zwischen 10K und 50K Spüren pro Oberfläche). Die Schienen sind in Abschnitte unterteilt (100-500 € pro Track), wo Informationen gespeichert sind. Ein Sektor ist die Minimum-d info handy(Lesen oder Schreiben) Festplatten • Jede Strecke ist die gleiche Breite q Kopf und benachbarten Gleisen sind durch leere Bänder getrennt, um Interferenzen zu vermeiden • Jeder Sektor enthält d + d Daten, Info. Nützliches Kontrollinstrument pa d d Treiberdiskette (es enthält die Sektor-ID-, Info-Stand d d Bereichen Synchronisation, Daten, ECC und Löcher) • Traditionell alle Titel die gleichen Sektoren hatte und keine gespeicherten d Nr. D dasselbe Stück, mit dem Ziel d

Vereinfachung der Elektronik -> d geringere Dichte Aufnahme in Tennisplätze im Freien. Die spätere Einführung d d Komplexität in der Scheibe konnten beide Fahrer zu verwenden Variable als d d Sektoren Aufnahmetechnik d d d konstante Bit-Dichte. Normalerweise werden die Köpfe d verschiedenen Oberflächen sind miteinander verbunden, so d q rücken zusammen und ließ sich auf dem gleichen Song auf den magnetischen Flächen: Zylinder • EinigeMerkmale d d Disk-Systeme: disk Portabilität (fest, abnehmbar), Teller (Einzel-, Mehrfach-) Flächen (Einzel-, Soble), Verlagerung d Köpfe (eine pro Track Festnetz-, Mobilfunk ein pro Fläche), den Kopf Mechanismus d ( Kontakt [Diskette], Trennung fester aerodynamische Trennverfahren) • Die Sektoren werden in aufeinander folgende Cluster zusammengefasst. Ein Cluster ist die kleinste Einheit Disc q d können in einer Datei zugeordnet werden. Die Vorteile d einem größeren Format verwenden ist q d Cluster-Ressourcen optimiert. Der Nachteil ist die Erhöhung d vergeudeten Raum • Die heutige Festplatten in der Regel übernehmen Cache-Speicher die Performance zu erhöhen • Prozess-Daten-Zugang: 1) Zugang zu den Block -> access time(2 Stufen) 1a) Finden oder positioniert. Wählen Sie die richtige Länge zu denen der Zugang: Platzierung d Kopf auf der Strecke mit Kopfhörer, elektronische Screening-Systeme d Kopf mit festem Kopf -> d Suchzeit (Werte vorgesehenen Mindest-, Maximal und Durchschnitt) 1b) warten. Aq warten auf den Start-und Landebahn Rotation legen Sie das gewünschte Sektor unter dem Kopf -> Latenz oder Rotations-Verzögerung. Latency Durchschnitt: d halbe Umdrehung der Festplatte -> AVG Lat = 0,5 Dreh-/ d rotierenden Scheibe (U / min ) -> Beispiel: 0,5 Dreh-/ (7200rpm/60) = 4,2 ms 2) Transfer: Übertragung eines Blocks in Bits d (in der Regel einen Sektor) -> d Transferzeit:d ist eine Funktion der Branche, Größe, Geschwindigkeit. Rotation und der Dichte d d Aufzeichnung der Strecke -> _{Download-Zeit t} = T = b / rN -> mit b = Anzahl der Byte zu übertragen, N º n d Bytes auf der Strecke d yr Drehzahl (rps) • Zusätzlich 3 ) und d Kontrolle der Übertragung Festplatte -> mit dem Fahrer 4) zusätzliche Wartezeit D verhängt durch das System • Total Durchschnittliche Zugriffszeit = T _a = T _s + T _R + T _t + T + T _{erwartet contr} = T _s 1/2r + + b / rN + T + T _{erwartet contr}RAID - Kombinierte d q Festplatten arbeiten unabhängig und parallel. Verbesserung in:a) Leistung: Mit mehreren Festplatten, gesonderte Anträge von I / S können parallel verwaltet werden, wenn die erforderlichen Daten physikalisch auf separaten Festplatten befinden. Ein einziger Antrag d E / S tb können parallel ausgeführt werden, wenn der Datenblock d q ist der Zugriff über mehrere Festplatten verteilt ist d (Stripping). Im Prinzip eine Reihe d disk Zuverlässigkeit sinkt, N Datensätze würden 1 / N-mal die Zuverlässigkeit eines einzigen b) Zuverlässigkeit: Hinzufügen von Informationen erhöht werden kann. Redundant -> Fehlertoleranz. Mit Redundanz, Zuverlässigkeit, kann eine Menge d d Festplatten sehr viel höher sein d q das Äquivalent von einer großen Festplatte (MTTR <<MTTF). • Variety pa d Alternativen, um Daten in mehrere Datensätze zu organisieren. Es entwickelt sich eine Menge D Standard-Schemata, mit unterschiedlichem Grad d Überlastung eingeführt und Leistung: • RAID RAID ist ein Satz d Systemen oder verschiedenen Ebenen mit den folgendengemeinsame Merkmale: 1-d gesetzten d physikalischen Laufwerken nach Betriebssystem wie eine einzelne logische Einheit angesehen 2-D-Daten über alle physischen Laufwerke in der 3-D-Daten-Redundanz steigert die allgemeine fiablidad -> Design-Überlegungen (pa reduzieren MTTR ): Disco D Reserve (Hot-Spares) und ändern Sie heißen Platten d (Hot Swapping) • RAID 0: d keine Datenredundanz. Pa Grundeinstellung Verbesserung der Leistung und Kapazität bei niedrigen Kosten, sondern verschlechtern Zuverlässigkeit. Eine einzige große Datei auf den Laufwerken getrennt gelagert Teil d + kleine Stücke (Streifen Daten d) q zyklisch zwischen den Platten verteilt (Stripping). Eine Op. I / S q beinhaltet logisch zusammenhängenden Streifen können parallel zu verwalten: d Übertragung verringert wird. Die Menge d q ist logisch aufeinander folgenden Streifen auf den gleichen Streifen poryecta Heimbilanz heißtStreifen. D Dateien auf dem System zeichnet die Sammlung d ist wie eine einzige große Festplatte • RAID 1: RAID-Konfigurationen alle außer die 0 enthalten Informationen vorgestellt. Redundante können zur Datenrettung im Fall d d d Festplattenausfall. Für RAID 1-Redundanz wird durch bloße Nachahmung erreicht d aller Daten. Wir haben eine zyklische d Verteilung von Daten, wie RAID 0, aber mit einem Spiegel Datenträger für jeden Datenträger in der Menge. Hohe Zuverlässigkeit. Vorteile: d eine Petition lesen kann von jeder d q Festplatten mit den fehlenden Daten, über RAID 0: mögliche Fehlerbehebung d serviert werden; Für RAID 2-5: keine Bestrafung d d Versagen, die Rückforderung zu schreiben nach einem Ausfall ist einfach. Nachteil: Kosten, erfordert die doppelte Speicherplatz der logischen q • • Ebenen unterstützenRAID 2,3,4 und 5 erhöhen die Zuverlässigkeit durch die Einbeziehung Erkennung d d d Fehler Systeme ohne voll double d Festplatten. Alle Infos. Redundanz wird in einer einzigen Disc auf einem Niveau 2,3 und 4 beibehalten, während q unter allen Festplatten im RAID 5 verteilt wird. Ebenen 2 und 3 mit einer Technik d RAID parallelen Zugriff: alle Mitglieder des RAID-Platten beteiligt in der Ausführung jeder Anforderung d / O Die Daten werden in sehr schmale Streifen zerlegt (bei noch d Byte oder Wort) • RAID 2 die Korrektur d d code (ECC) ist aus den Bits d d berechnet jeder Platte, und ein Stück Code gespeichert werden in mehreren d Parity-Disks. Die ECC ist in der Regel verwendet q Hamming Code kann richtige Single-Bit-Fehler erkennen und 2-Bit-Fehler • RAID 2: d bekommt hohe Übertragungsgeschwindigkeiten, obwohl in der Praxis nicht immer umgesetzt werden, als zu teuer erweisen •RAID 3: tb ist ein paralleler Zugriff, wobei die Daten in kleinen Streifen verteilt. Es unterscheidet sich von RAID 2 d einen einzelnen redundanten Datenträger, unabhängig von der Größe der Menge d Disketten verwenden. Stattdessen wird ein Code d d d correrccion Fehler, berechnet ein Paritätsbit d d pal eingestellt einzelnen Bits q sind in der gleichen Position auf allen Platten D-Daten. Tb bekommt hohe Übertragungsgeschwindigkeiten d pa einer Transaktion, auch als RAID-2 kann nur Ausführen einer Op. I / S zu einem Zeitpunkt. Umsetzung ziemlich teuer. Verwenden Sie XOR bis d Parität, Penisse und Sanktionen d d Schreibanwendungen • Belastung RAID 4 Ebene 4 und Level 5 RAID mit einer Technik d unabhängigen Zugang. Jede Festplatte in der Set d arbeitet unabhängig -> Zugriffe d E / S • •