(SCI) - Technologie und Leistungsanalysen.pdf

einer größeren Zahl von Signalen festgestellt werden müßten, die nebenläufig
zu anderen Prozessen erfolgen. Deswegen wurde beispielsweise im Simulationsprogramm
SCILAB von [Bogaerts94b] und [Wu95a] auf das erforderliche
Round Robin-Arbitrierungsschema verzichtet und statt dessen das wesentlich
einfacher zu implementierende First-Come-First-Served-Scheduling verwendet,
was jedoch einen anderen Durchsatz und einer andere Latenzzeit des Schalters
zur Folge hat.
Die Frage, die sich hier stellt, ist, wie ein B-Link möglichst genau modelliert
werden kann ohne daß in der nachfolgenden Implementierung zuviel CPU-Zeit
verbraucht wird. Dazu muß die konkrete Implementierungssprache näher betrachtet
werden, die im Falle von SCINET MODSIM ist. Die Feststellung von
Pegeländerungen bei Signalen würde in einer anderen Programmiersprache als
MODSIM [CACI95] eine Endlosschleife benötigen, in der permanent die Absolutwerte
der Signalvariablen abgefragt werden müßten, was einen hohen Rechenzeitbedarf
zur Folge hätte. Bei MODSIM und anderen Sprachen zur ereignisabhängigen
Simulation gibt es die Möglichkeit, Prozesse von der Liste
rechenbereiter Programme zu entfernen und aufgrund von Trigger-Signalen anderer
Prozesse der Liste wieder hinzuzufügen. Dazu existiert in MODSIM das
sprachliche Konstrukt „TRIGGER“. Mit Hilfe eines TRIGGERs und der korrespondierenden
WAIT-FOR-Anweisung kann ein De- bzw. Re-Scheduling einer
Prozedur erreicht werden, ohne daß wesentlich CPU-Zeit verbraucht wird.
Trotz dieser sprachlichen Hilfsmittel erfordert die Round Robin-Arbitrierung,
die im jedem B-Link durchgeführt wird, eine effiziente Implementierung,
da in einem größeren Netz eine Vielzahl von Schaltern mit ebensovielen B-
Links, d.h. Schedulern existieren, so daß die benötigte Rechenzeit schnell zu
hoch wird. Eine Implementierung der Arbitrierung mit Hilfe von Listen, die
beispielsweise die Unterteilung der B-Link-Ports in solche mit und ohne Zugriffswünsche
verwalten, ist ineffizient, weil die Verwaltung und Manipulation
der Listen viel Zeit kostet.
Für SCINET wurde als Ausweg ein endlicher Automat konzipiert, der das
prioritätsgesteuerte Round Robin-Schema „in Hardware“ realisiert. Die Implementierung
der B-Link-Arbitrierung wird mit dieser Maßnahme auf die Simulation
eines endlichen Automaten reduziert. Jedem B-Link ist ein solcher Automat
zugeordnet. Dadurch kann auf Listen ganz verzichtet werden. Die
Abstraktion, die bei der Modellierung eines B-Links gemacht wird, ist somit,
das dezentrale Buszuteilungsschema zentral mit Hilfe eines endlichen Automaten
zu bewerkstelligen, der seine Zustandsübergänge bei Eintreffen asynchroner
Trigger durchführt, die ihrerseits die Buszugriffswünsche der an das B-Link
angeschlossenen Einheiten darstellen.
Der konzipierte endliche Automat eines B-Link-Busses, der in einem SCI-
Schalter zur Kopplung von z.B. vier Link-Controller-Bausteinen verwendet
wird, verwaltet im wesentlichen die vier Zustände ServePort1-ServePort4, die
kennzeichnen, welcher Link-Controller momentan Busmaster ist. In Tabelle
4.7.1 sind die Zustandsübergänge des endlichen Automaten angegeben. Die
Abkürzungen r1-r4 deuten dabei an, daß ein Buszugriffswunsch (Request) von
einem der vier angeschlossenen Einheiten vorliegt. Der Anfangszustand des
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