ПОТОКИ КОМАНД И ДАННЫХ. ОСНОВНЫЕ СТРУКТУРЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Понятия одиночных и множественных потоков команд и данных и четыре соответствующих класса вычислительных си­стем (ОКОД, ОКМД, МКОД, МКМД), как уже указывалось, вве­дены М. Дж. Флинном.

Под потоком команд понимается последовательный ряд команд, выполняемых системой, а под потоком данных - после­довательный ряд данных, вызываемых потоком команд, вклю­чая промежуточные результаты. Множественность 1 тело по­токов определяются как максимально возможное число одно­временных операций (команд) или операндов (данных), находя­щихся в одинаковой стадии обработки (на наиболее узком учас­тке организационной структуры).

В системах типа ОКМД одно устройство управления осу­ществляет управление работой множества процессорных моду­лей так, что каждый из них выполняет одну данную команду, затем следующую и т. д., т. е. реализуется синхронный параллель­ный вычислительный процесс. Подмножества процессорных модулей могут пропускать выполнение команд, что определяет­ся при помощи операций маскирования. В системах такого типа реальная скорость обработки информации сильно зависит от возможностей загрузки процессорных модулей, т.е. от возмож­ностей распараллеливания.

В системах типа МКОД процесс обработки разбивается на несколько этапов, каждому из которых соответствует один из процессорных модулей. Эти модули составляют в совокупнос­ти магистраль обработки (конвейер процессоров). Реальная ско­рость обработки зависит от возможностей заполнения магист­рали. Наиболее высокая скорость обработки достигается при выполнении длинных линейных участков программ с однород­ными операциями. При частых прерываниях линейных участ­ков командами ветвления скорость обработки снижается.

В системах типа МКМД несколько устройств управления осуществляют управление одновременным выполнением раз­личных участков одной и той же программы, т. е. реализуется асинхронный параллельный вычислительный процесс. Такие системы обладают большой гибкостью. Реальная скорость об­работки информации зависит от возможностей загрузки про­цессоров, однако, если распараллеливание вычислений при вы­полнении данной программы затруднено, то можно, воспользо­вавшись наличием нескольких устройств управления, одновре­менно выполнять несколько программ, повышая тем самым заг­рузку процессоров. Системы типа МКМД отличаются высокой надежностью вследствие хороших возможностей взаимного резервирования однотипных устройств и машин.

Системы рассмотренных четырех классов включены в ба­зовую схему классификации и составляют с учетом переходов по уровням иерархии ее первый, второй и третий уровни.