i"iii informatica : Iskra ZA VEČJO PRODUKTIVNOST RAČUNALNIK ISKRADATA C 18. MIKRORAČUNALNIK ISKRADATA 1680. ELEKTRONSKI RISALNIK ISKRADATA 80 Področje upondie: avtomatska obdelava podatkov spremljanje proizvodnje vnos podatkov prenos podatkov krmiljenje procesov grafične aplikacije meritve raziskave izobraževanje spremljanje rezultatov športnih tekmovanj priprava teksta iriformatica časopis izdaja Slovensko društvo INFORMATIKA, 61000 Ljubljana, Jamova 39, Jugoslavija UREDNIŠKI ODBOR: Ćlani: T. Alekslć, Beograd, D. Bitrakov, Skopje, P. Drago jlović, Rijeka, S. Hodžar, Ljubljana, B, Horvat, Maribor, A, Mandžić, Sarajevo, S. Mihalić, Varaždin, S. Turk, Zagreb. Glavni in odgovorni urednik: Anton P. Železnikar TEHNIČNI ODÜOR: Uredniki področij: V, Batagelj, D. Vitas - programiranje I, Bratko - umetna inteligenca D. Ćećez-Kecmanović - infornnacijski sistemi M. Exel - operacijski sistemi A .■ Jerman-BI.'ižič - novice založništva B. Džbnova-Jorrniin-BIažič - literatura iji srečanja L. Lenart - procesna informatika D. Novak - inikro r.ičunainiki N. Papié - študentska vprašanja L, Pipan - terminologija B. Popovir - novice in zanimivosti V, ftajkovif - vzgoja in izobraževanje M . Šperjel, M . Viikobratović - robotika P. Tancig - rairnnalništvo v liumanističnili in tlružb. Želo^^jiih.ir r O N r Iv N r s 3 Mnliitilc l'rcK dssoi- Sy.stt^ms If) ruiiipulfC Airliitpcture fot '['wo-l>i[in'n.sìiiijat l'iflnri-» l'rocu.s.siiii) -■I "n 11 Suhl linliutì for Root KindÌM sterni. Seveda pa zavist fleksibilnost v smlstu modificiranja od zgradbe sistema (stopnja pove* zanosti, vrsta kontrole, Ipd.), Pri iirjenju sistema gre za dodajanje novth elementov, ki Ima la posledico povefanje zmogljivosti sistema prt Istem naboru funkcij aH poveEanJe ätevita funkelj. Pri tem stremimo, da Je razpon med minimalno In maksimalno konfiguracijo Elm ve£JI ter da Je mogoEe znotraj teh meja večati sistem v «Im manjith korakih. Pr) monoprocesorskIh sistemih je veEanje sistema omejeno na večanje vhodno-1zhodni h kapacitet In na Širjenje programske opreme. Povečanje zmogljivosti pri Istem naboru funkcij Je praktično nemogoče. Sisteme z več procesorj) Je mogoEe enostavje Siriti v obeh pogledih. Tudi tu tah-> ko dodamo, da )gra pri tem valno vlogo zgradba oz.vrsta sistema (mreia, mu)t)procesor, poraz-de ) Jeni s I s tem. Ipd.). 2.2. )nt«grtteta 2 Integriteto oznafujeno stopnjo neobiut IJ Ivo-stl n« nepak« In llpada. To lastnost Imenujejo nekateri tudi iaoe«1jtvost (reHablllty) all toleranc« napak (fault tolerance). Napaka, ki se pojavi v hardwartkem alt programskem delu sistema povzroEI Izpad dela sUtema, kt se lahko razilrl do Izpada celega sistema. Integriteta obsega detektiranje napak, ograjovanje Cpre-preSevanje Širjenja posledic napake), dtagno-stfclrenje, vzpostavitev konsistentnega stanja sistema, popravljanje napake In ponovno vklju-Eltev popravljenega elementa v sistem. Osnovni pogoj za naStete dejavnosti pa Je redundant' nost. Ta Je prisotna v mnogo večji meri v sistemih z veS procesorji - v monoproeesorskI h sistemih nI redundantnih procesorjev. Ponovno lahko torej trdimo, da Je Integriteta sistemov z ve£ procesorji bolJSa kot Integriteta mono-procesorsklh sistemov. 2.3- Zmogljivost Zmogljivost sistema merimo z odzivnim časom alt z propustnostjo (troughput). Zmogljivost vsakega monoprocesorskega sistema Ima svojo mejo, ki Jo Je mogoSe preseti samo z arhitekturo z ve{ procesorji. Odzivni £as, ki Je tako zelo kritičen v nekaterih apMkacijah, lahko v sistemih z več procesorji bistveno znižamo. To storimo tako, da določeno Število procesorjev namenimo Izključno za obravnavo časovno kritičnih signalov. S tem, da so t) procesorji večino časa brez dela (zaradi potrebe po hitrem odzivu si ne smemo prlvoSČIti "overheada" vezanega na preklop konteksta), smo seveda zmanjäail propustnost sistema, ki pač ni bila odločujoči faktor. Povečanje zmogljivosti ne poteka linearno s Številom procesorjev v sistemu. Vzrok temu je dejstvo, da mora vsak procesor nameniti del svojih zmogljivosti (časa) za sinhronizacijo In komunikacijo. Sinhronizacija Je potrebna pri uporabi- skupnih virov sistema. Komunikacija pa Je pogojena z logično odvisnostjo procesov, ki se odvijajo na posameznih procesorjih. V vsakem sistemu z več procesorji doseže krivulja zmogljivosti sistema proti ätevllu procesorjev prej al) slej zasičenje, ko zmogljivosti ne moremo veČ povečati , čepraf dodajamo nove procesorje. Kako hitro prld&i^o do te točke pa £avlsl predvsem od tega kako dobro se ''prilega" arhitektura sistema dani aplikaciji In kako učinkovito so Implementirane s 1nhront zac i jske In komunikacijske operacije. 3. KLASIFIKACIJA SiSTEMOV S Isteme z veČ procesorji Je mogoče klasificirati po več kriterijih. V nadaljevanju si bomo ogledali klasifikacijo glede na stopnjo povezanosti, glede na topologijo In glede na vrsto povezav. Se prej pa bomo poskusili definirati nekaj pojmov. - Hulti procesor. Mul ti procesor je sistem z več procesorji, katerih delo nadzortrje centralni operacijski sistem. Vsak procesor Ima dostop do skupnega pomnilnika In skupnih V/l naprav. Centralni operacijski sistem skrbi za razporejanje In posredovanje nalog - procesov posameznim procesorjem. Vsebuje tudi s Inhroni zac 1 j ska In komunikacijsko operacije, Id omogočajo koordinacijo procesov, ki se odvijajo na posameznih procesorjih. Povezovalni element med procesor- ji, pomnMnlSklml moduli In V/i krmilniki mora preprečevati konfliktne situacije, ki bi se pojavile pri hkratni uporabi Istega vira. © © ©S P- pr»tc»»»-■ pomnUnik V/t-vli.iit Hdffava Poveiovcilni fleinenl Ml M. V/i, ... V/i. Slika 3.0.1. Struktura mul ti procesorskega si stema - Računalniška mreža. Računalniška mreža j« sistem z več računalniki, ki so med seboj povezani preko standardnih komunikacijskih kanalov. Z računa Ini kom označujemo sistem, ki vsebuje procesor, pomnilnik In V/l naprave ter operacijski sistem, kt povezuje omenjene elemente v celoto. C - računolnik Slika 3.0.2, Struktura računalniške mreie. Tudi v mreži tisiaino globalni operacijski sistem, ki se nahaja hlerariilčno nad lokalnim operacijskim sistemom In običajno ni centraliziran. Sodelovanje procesov je mogoče preko sporočil. PoSI'iJanje in sprejemanje sporočil se odvija po določenem komunikacijskem protokolu. - Hultlračunalnlk. Mu I t ! računa In1 k Je sistem z več računalniki, ki so na specifičen načtn povezani. Čeprav je ta izraz zadnje čase zelo popularen, vidimo, da se po svoji definiciji ne razlikuje od računalniške mreže. Poglejmo kje iežt razlog za dve različni imeni za Isto strukturo sistema. Mulliprocesorji imajo zaradi cenral1zlranega operacijskega sistema In specifičnega povezovalnega elementa precej slabih lastnost) ( IntegrI te ta). Prednosti ffiulcl-procesorjev ponavadi ne odtehtajo cene In napora vloženega v načrtovanje. Poleg tega večina aplikacij ne zahteva tako tesno povezanega sistema. Zato so mnogi razvijalci ubrali drugo pot. Procesorjem so dodali privatni pomnilnik, operacijski sistem «o razbMI na več lokalnih In preSil na koordinacijo s pomočjo sporočil. S tem so prisil do strukture mreže, ki pa je niso tako polmenovaH, ker je bil sistem vedno prostorsko zelo cenra11 z 1 ran. Računalniško mrežo pa si intuitivno predstavljamo kot nekaj velikega: razdalje 100 kilometrov In več, velike računske centre z ogromnimi računalniki. Ipd. - D is tri bul rani s 1^ tem (distributed system). Za razliko od prvih treh terminov, ki skrivajo za seboj posamezne organizacije - zgradbe si- istemov, pomeni pojam distribuirani sistem popolnoma nov koncept, k t obsega organizacijo -arhitekturo ilttema, organizacijo podatkov, na-£1n obdelave.In vrtto kontrole, TI »tsteml bazi rajo obi Čajno na t.Im, mul 11raEunalnlkt h. Clobalnl podatki «o porazdeljeni po sistemu. Tudi operacijski sistem Je razprSen po sistemu. Noben proces ntma aZurnIh podatkov o trenutnem globalnem stanju sistema; Vse odtoCItve se sprejemajo na podlagi "subjektivnih" mnenj o globalnem stanju sistema. '3.1. Stopnja povezanosti Glede na stopnjo povezanosti delimo sisteme t veC procesorji v mu I ti procesorje tn v raiunal» ntSke mreže. V .prvem sistemu so procesorji tesno povezani, v drugem pa Ja povezava bolj ohlapna. Stopnjo povezanosti lahko merimo oz.ocenjujemo s kapaciteto komunikacijskih kanalov In časom dostopa. Ena od najbolj konkretnih definicij J« sledeE« (FULLEH78)i stopnja povezanosti je definirana z minimalnim Kasom dostopa do globalne podatkovne strukture v sistemu pri najneugodnejših razmerah. V multl-procesorskem sistemu Im« vsak procesor direkten dostop do globalnih podatkov, ki so shranjeni v primarnem - delovnem pomnilniku. Tu se gibljeJo dostopni fasi v mejah i - 50 mlkrosekund. Najneugodnejši trenutek Je takrat, ko vsi hkrati zahtevajo dostop do skupnega pomnilnika, Merimo £«s od zahteve pa do omogoEltve dostopa zadnjemu procesorju, V raSunaIn ISklh mrežah so ti iasl mnogo veEJI, Gibljejo se v mejah D,1 1 sekunde. Tu Je v najneugodnejšem polofaju ra£unalnlk, ki je najbolj oddaljen od globalnih podatkov (razdaljo merimo s Številom vmesnih tranzitnih raEunatnI kov), 3,2. Topologije V prejänjsm poglavju smo ocenjevali stopnjo povezanosti procesorjev v sistemu. Sedaj pa si poglejmo zgradbo oz, organizacijo teh povezav, ki doloEaJo topologijo sistema. V raSunalnl-Sklh rareioh so elementi, ki jih povezujemo v sistem rafunalnlkl, foveiave pa dajo sistemu karekterls 11£no topologijo zvezde, drevesa, obroEa, popolno povezanega grafe, Itd. Zgradba samih računalnikov nas ne zanima, saj bazira «Istem na pošiljanju In sprejemanju sporoKII, Pri mul ti procesorskih sistemih nlnamo veE opravka % sporoEllI temvcE s signali. Gre z« tesno povezane sisteme - procesorji so povezani preko sistemskih vodil (naslovno, podatkovno in kontrolno vodilo). TIpISne topoloike strukture so: skupno i^asovno deljeno vodilo; matrika stikal, ki preklapljajo vodila (crossbar) In pom* nllnlki X veS vrati na katera lahko pr1klJu£u-> jemo vodi la. 3,2.1. Skupno vodi lo Vodilo predstavlja Interni povezovalni element vsakega ra£una1nlke. Obliajno ga sascavIJajos' podatkovno vodilo, naslovno vodilo In kontrolno vodilo, V multiprocesorskem sistemu Je na vodilo priključenih ve£ procesorjev. S tem Je postalo vodilo In z nJim vs! pasivni moduli prIkljuEenI nanj, skupna last vseh procesorjev.. Slika J.2.1. Skupno Časovno deljeno vodilo. Ves pretok podatkov gre IzklJuCno preko skupnega vodila. Zato Je potrebno prepreCItl, da bi v danem trenutku uporabljalo vodilo veC procesorjev. V ta namen Je potrebno kontrolno vezje, ki na zahtevo dodeljuje vodilo po vnaprej definirani politiki (fiksne razIlCne prioritete, cIklICno, Ipd). Ko procesor pridobi vodilo zase, ga lahko uporabijo le v Času enega pomnI 1-nlSkega cikla. Gre torej za Časovni multi-pleks. Dodajanje procesorjev pomeni s stalHCe posameznega procesorja zmanJSevsnJe propustno' ev«-» enih stl skupnega vodila oz. navidezno upoEasn nje pomnilnikov. Poleg razreäevanja omen.- , konfliktov mora obstojati Se zapora (lock), ki omogoCa Implementacijo nedeljive opereclje testiranja In setiranja {test and set) doloEenIh. spremenljivk ali zastavic, ki jih uporobljemo pri vzajemnem 1 zk 1J u! e van J u doseganje skupnih, podatkovnih struktur In s InhronI zac 1 J s k I h operacij. Za rsireievanje konfliktnih situacij pri doseganju vodita Je ne razpolago ve£ metod: serIJ* ska {daisy chain), s centralnim koordinatorjem, samolzblrne (self select), Idr. a) Serijska metoda (daisy chain). Aktivni moduli, priklJuCenI na vodilo, so serijsko povezani s potrditveno linijo BUSGRANT (gllKa 3.2.1.a) preko GRANTIN vhodov In GRANTOUT labodov. neaktivno sto»^ Slika J.2. Topologije mrei. Slika 3.2.1.a. Serijska metoda. Pr«ko te tinlje live modul all zahteva vodi io kakien modul t vISJo prioriteto. Dvosmerna linij« xa zalaganje In sproICanJe vodila Je pare lelno priključena na vse module. Uporabnik vodila drJI to linijo v aktivnem »tanju. Vsi po-tanelelnl uporabniki pa Jo testirajo. Doseganje vodila gre po naslednjem protokolu. Modu) aktivira GRANTOUT Izhod In s tem Informira vse module nlije prioritete (procesorji so povezani po padajoči prioriteti), da se ne smejo udeleževati takme za vodilo. Nato testira GRAHTIN vhod In status linije za zaseganje vodila (RQ). Ko preide vhod GRANTIN v neaktivno stanje in linija RQ ni «ktivna, zasede vodilo z aktiviranjem linija RQ. Obenem pa deaktlvira GRANTOUT izhod. Moduli, ki ne potrebujejo vodila samo pretllkujejo stanje GRANTIM vhoda na GRAKTOUT Izhod. b) Centralni koordinator. V tem primeru Ima vs«k modul po dve privatni liniji; eno za zahtevo po vodilu (RQST) in eno za odobritev uporabe vodi i« (GRANT), S tem se Je podri koncept {Istega vodila (vsi moduli prikljuieni na vse nmje). Za zasedanje In sproSEanJe vodila Je na razpolago dvosmerna Unija R(i, podobno kot pri prajinjl metodi.($ 11 k« 3.2.1.b), l-t ■ Lz iii.,*- hoda nioaitià" 0 1 ' 4 0 ■■■ 1 J p, P« Slik« 3.2.1.b. Centralni koordinator. Slika 3.2,1,C, Samolzbirnl mehanizem. dula, ki J« bil izbran za naslednjega uporabniška vodila, Serijsko primerjanje lastne kode » tisto n« vodilu Lt-LN poteka relativno hitro, saj ga lahko Izvedemo s hitrimi TTL vezji. Skupno vodilo Im« hekaj prednosti pred ostalimi vrstami povezovalnih elementov v multiprocasor-skih sistemih. Prva Je enostavnost In s tem nizka cena. Omogoča tudi dobro fleksibilnost sistema, ki se odrala v enostavnost) Urjenja. Po drugi strani pa ravno vodilo predstavlja potencialno ozko grlo sistem«. Z dodajanjem novih procesorjev se veia zmogljivost celega sistema (poveiana procesna moC), zmanjla pa se zmogljivost vsakega posameznege procesorje (hitrost dostopa do pomnilnika In s tem hitrost Izvajanja programa se imanJSa), Ze sama arhitektura nam prinaSa pojav zaslSenostI (minimalno povečanje ali celo znlianje zmogljivosti sistema z dodajanjem novih procesorjev). S sta-IISČ« Integritete pa Je ta struktura skrajno neugodna, ker ravno vodilo, ki Je srce sistema nI redundantno, Vsak Izpad vodila vodi v katastrofo - Izpad celega sistema. Nekaj tolažbe nam daje dejstvo, da Ja vodilo zaradi enostavnosti zala zanesljivo. «odul obvesti koordinator preko HftST linije, da iall uporabljati vodilo. Koordinator nadzira zasedenost vodila ( Rti linija) in pregleduje zahteve. Ko se vodlio sprosti, izbere po določenem algoritmu (zavisi od razvrlčanja) enega od modulov In mu poilje signal GRANT. Modul, ki sprejme potrditev aktivira linijo RQ In se priključi na vodilo. Centralni koordinator ima pregled nad vsemi aktivnimi moduli. Zato je mogoče uveljaviti poljuben režim razvričanja v primeru več hkratnih zahtev po vodilu. Poleg tega Je mogoče slediti rezultate razvrlčanja v daljših intervalih (merjenje čakalnih časov, merjenje časa uporabe vodila za posamezne module} in v skladu z globalno politiko korigirati razvrščanje (dinamično spreminjanje prioritete) . c) Samoliblrna metoda (self select method). Vodilo Ja razširjeno z dodatnimi dvosmernimi llnijatni. Po teh linijah Je mogoče prenaäati različnih uporabnih kod. Vsakemu modulu pripada ena od teh kod, ki skriva v sebi tudi prioriteto modula. V času uporabe vodila Je na teh dodatnih Unijah koda modula, ki zaseda vodilo. Pri Iskanju novega uporabnika vodila se tUdI uporabljajo te Unije (slika 3.2.I.c), Ko se pojavi signal, ki napoveduje začetek Izbiranja novega uporabnika vodila, postavijo vsi moduli, ki potrebujejo vodilo svoje kode na vodilo za samolzbiro (Lt-LN). To vodilo izvrli ALI funkcijo (wired OR). Sedaj pogleda vsak modul najvišji bit na vodilu In ga primerja s svojo kodo. Ce se bita ne ujemata, umakne svojo kodo z vodila. To se IzvrSi btt za bitom do zadnjega bita kode. Na vodilu ostane koda mo- 3.2.2. Matrika stikal - "crossbar". Največja hiba opisane konfiguracije s skupnim vodilom Je upadanje propustnosti vodila z dodajanjem novih procesorjev. Vodilo Je namreč predstavljalo edini komunikacijski kanal v sistemu. To hibo odpravimo teko, da aktivne module (procesorje) In pasivne module (pomnilniki, V/l naprave) povežemo z matriko stikal. Matrika Ima dimenzije če Je H Itevilo aktivnih In N Itevilo pasivnih modulov (slike 3.2,2). 0 ® © S« i i S„(oio} s«. i^lpH) T--— Slika 3.2.2. 1.Matrika stikal. M. M. Prt tckt strukturi tnul ti procesor»k«ga ststena poteka v«£ komunikacij t«toEa»no, Ce i« t« med ««boj tzktjučujejo (vsak pasivni modul »ano en proctsor). Vsaka linija na gornji sliki preditavlj« vodilo In stikalo preklaplja colo vodilo, Stikala morajo tudi prepre-i£evatl hkratne dottops do Utegs pasivnega mo-idula (v vsakem trenutku J« lahko vklJu£eno samo ano stikalo} In v primeru vai hkratnih zahtev noraj« uveljaviti določeno politiko razvrSia-njo. Iz nalog stikal In struktura povezav vidimo , da J« matrika stikal.zalo kompleksen hard-^warskl modul. Za Ilustracijo vzerolmo primer ì4 JZbltnlh procesorjev In 32 pomniInliklh modulov .(citiran v (ENSL0W77)). 2a tak sistem vsebuje .martlka stikal trikrat toliko Integriranih vezij kot Jih vsebuje raSunalnlk IBH 360/75. {'siatemi z matriko stikal se odlikujejo po veliki propustnosti, saj Je dovoljeno ve! hkratnih komunikacij. Sistem se da Slrltl do dimenzij matrike ne zelo enostaven na£ln. S staUSEa Integritete so taki sistemi boljil od sistemov s skupnim vodilom, Hed slabe strani pa Štejemo visoko ceno, ki Izvira Iz kompleksnosti. Širjenje sistema preko dimenzij matrike Je praktIEno nemogoEe. Zelo zmogljiva LSI In VLSI vezja nam lahko vlivajo malo optimizma, da bo s primernimi vezji omenjene kompleksnosti mogoEe graditi "crossbar" stikala na anostavneJSI na£tn, PraceJ napora se vlaga tudi v raziskave modularne gradnje teh stikal, ki bi odpravila visoko začetno ceno In nepremagljivo mejo dimenzij matrik«. Poglejmo si eno tako alternativno reÜtav, kl se odlikuje z modularnostjo CPATEL79). ttelta mrele Osnovna Ideja Je v tem, da z ustrezno povezavo majhnih metrik stika) ("crossbar" 2xZ) gradimo poljubno velike povezovalne mreie, ki omogočajo ve! khratnih ne 1zk)Ju£ujo£I h se povezav. Vzemimo za osnovo matriko 2x2 (slika 3,2.2.2). Kontrolni bit na vhodu pove na kateri Izhod naj sa vhod povefe. A o .M, t> Za delta mreio fix8, prikazano na tllkl 3.2.2.3 so potrebni trije nivoji In s tem trtje kontrolni biti. Propustnost take mreže Je nekoliko nUJa kot pri *'crossbar'* matrikt. Ce Je npr. A povezan z Izhodom potem; B ne more biti Istočasno povezan na nobenega od Izhodov od St.lt naprej In F ne more biti povezan na Izhoda It In Prt "crossbar" matriki Je edtna omejitev, da dva vhoda ne smeta biti Istočasno povezana z Istim Izhodom. Delta mreie prekaSa-Jo "crossbar" matriko po ceni Sele od dimenzije 16x16 naprej. V (PATEL79} Je poleg opisa, kako konstruiramo delta mreže. Se primerjalna analiza delta mrež In "crossbar'' matrike glede na ceno In propustnost. 3.Z.3. PomniInikl z več vrati Pri praJSnjl strukturi smo videli, da smo za dosaleno paralelnost komunikacij drago plaČaM s precejšno kompleksnostjo povezovalne matrike In slabo fleksibilnostjo. Ce hočemo poenostaviti povezovalni element, moramo ustrezno modificirati ostati del sistema. Gre predvsem za modifikacijo pomnllnlSklh modulov, saj ravno ti predstavljajo deljene vira sistema. pomnilnike opremimo z več vrati - vhodi na katere lahko priključimo vodila. Krmilno vezje skrbi za to, da lahko v vsakem trenutku isamo en vhod dosega pomnilnik In določa kateri vhod bo to. Če se pojavi zahteva na več vhodih hkrati. Vso kontrolno logiko smo torej potisnili od povezoval-, naga elementa na pomni IniSke module. Povezovalni, element se sestoj) se daj samo Se Iz mnoiSce vodi 1 (slika 3.2.3.)). 0 4 • i) »A li ■-1 —f "i. j 1 M« li Slika 3.2.Z,2,"Crossbar" vezje 2x2. Slika 3.2.3.1.S ! s tem s pomnilniki z več vrati. S pomočjo te osnovne matrike lahko zgradimo večjo povezovalno mre£o drevesaste oblike. povezava se formira na podlagi kontrolnih bitov za vsak nI vo en bit. RlUa-t niuoZ, 2. i S (HO s primernim povezovanjem lahko postanejo nekateri pomnilniki privatni za posamezen procesor ali za posamezno skupino procesorjev. Opisana struktura Ima to dobro lastnost, da Je moinih več paralelnih komunikacij. Širjenje sistema Je enostavno, dokler ne zasedemo vseh vrat na pomnllniSklh modulih. Med slabe strani pa lahko ponovno Štejemo preceJSno kompleksnost (tokrat na pomni)nlSkih modulih), slabo fleksibilnost In veliko Število povezav ter konektorjev. 3.3. Vrs lil povezav V sistemih z veČ procesorji se pojavljata dve vrsti prenosa podatkov In s tem dve vrsti povezav! serijske In paralelne. Običajno zasledimo paralelni prenos podatkov v tesno povezanih sistemih, serijski pa v ohlapno povezanih sistemih. Vrsto povezav določa cena, narava aplikacije (v tetailh Je zc1o važna teia). Ipd. Slika 3.2.2.3.Delta mrei« Sk8. lt. sistemska kontrola Slstemiko kontrolo sestavljajo programi In har-duarske komponente, ki povezujejo aktivne In pasivna module v smiseln sistem. Ponavadi Imenujemo programski del sistemske kontrole operacijski »Istem v ožjem smislu besede. Hardwarski del (arbiter zaseganja vodila, Imptemonta-cljo nedeljivo operacije "test and set", Implementacijo komunikacijskih protokolov, Ipd) pa predstavlja bolj alt manj uporabno osnovo za Implementacijo operacijskega sistema. Ta najnižji nivo pojava sistemske kontrole označujemo kot arhitektonske poteze sistema, Nekaj smo o teh potezah ie slISalI v prejänjem poglavju, zato se bomo os redoto«*. M I na t. Im. operacijski sistem oz. IzvrSnIk (executive). I ZV rSnIk uporablja osnovne operacije Jedra In omogoča vodcnjo Izvajanja - Izvrlevanja procesov na sistemu. Operaci IskI sistem pa vsebuje Se druge funkcije, ki niso vezane IzkljuEno na Izvajanje - "run tirne". Razliko med njima bi lahko bolj drastično označili no naslednji način, IzvrSnlk predstavlja potreben pogoj, da sistem sploh funkcionira, operacijski sistem pa omogoÜB uporabniku, da sistem bolj aH manj udobno In uC.Inkovlto uporablja. Ko smo ravno pri definicijah, sl poglejmo le definicijo Jedra, Jedro Je množica primitivnih operacij, ki predstavljajo Implementacijo mehanizmov potrebnih prT uporabi skupnih virov, komunikaciji ter kreiranju In brisanju procesov (npr, operacije: wait, send, P, V, Ipd). Izvränik uporablja te mehanizme za oblikovanje politike, k! Je za konkretno zgradbo sistema In za konkretno aplikacijo najbolj primerna. Tu mislimo na politiko uporabe skupnih virov, razvrščanja procesov po procesor Jih, 1td. livrSnIk mora zagotavljati: - regularno rabo skupnih virov - medprocesno komunikacijo • preprečevanje mrtvih točk (dead lock) - odkrivanje, lokalizacijo In odpravljanje napak Naätete cMJe Je mogoče doseči na dva načina; - s centralizirano kontrolo - z distribuirano kontrolo Centralizirana kontrola Je takšna kontrola, pri kateri odloča o vsakem skupnem viru en sam objekt ("test-and-set" zastavica, semafor, monitor), Status sistema Je dostopen vsem procesorjem In je vedno ažuren. Glede na fizično raz-prJenost globalno baze podatkov In način doseganja (poraniInISka referenca, poziv monitorske procedure, sporočilo), klasificiramo kontrolo kot bolj ali manj centralizirano oz.decentraI I-zirano. PI ^^.rjbul rana kontrola predstavlja ravno obraten pristop. Vsak skupni vir kontrolira več objektov - kontrolorjev. To pravilo mora veljati na vseh nivojih abstrakcijo, V sfsteiriu nimamo globalne baze podatkov. Na več mestih se formirajo "privatno" bazo, ki so bolj ali manj neažurne. Zato prihaja do kontradiktornih delnih odločitev. Končne odločitve se formirajo po večinskem ali kakinem drugem principu, LoLann (LELAHN77) definira distribuirane sisteme kot sisteme, v katerih si sodelujoče komponente ne delijo fizičnega prostor,! (skupni pomnilnik) In/oll nini/ijo skupne časovne reference. Centralizirana kontrola predstavlja klasični pristop, ki Je bil uporabljen f.e v monoproce-sorsklh sistemih. To wrsto kontrole Je nogoEe podrobneje doliti äe na tri primere: relacija gospodar-suienj (master-slave) - ločeni IzvrSnikl (skupne sistemske tabe le) - simetrična organizacija Gospodar - suženj. Rutine Izvränika se Izvajajo vedno na Istem procesorju - gospodarju. Ee potrebuje suženj kakSno uslugo, kliče gospodarja In čaka dokler gospodar ne prekine trenutna dejavnosti In začne Izvajati ustrezno rutino, te dodelimo procesor samo z« Izvajanje Izvršnt-ka , se relacija obrne. Sedaj predstavlja ta procesor sužnja, ki čaka, da mu bo eden od potencialnih gospodarjev posredoval nalogo. Tak« vrste sisteme Je mogoče najenostavneje Implementirati, Procesor, ki Izvaja IzvrSnIk, mora biti dovolj zmogljiv, da ne zavira ostalega sistema (BUHR7B). S stališča Integritete sistema Je ta primer najneugodnejši, saj predstavlja najbolj centralistični primer (nimamo nobene redundantnosti). Izpad procesorja, ki Izvaja IzvrSnlk povzroči Izpad celega sistema, ločen I IzvrSnikl, Vsak procesor Ima svoj Izvränik, ki servisira lokalne zahteve. Globalne sistemske tabelo omogočajo koordinacijo lokalnih IzvrSnIh sistemov. Sistem Je razbit na bolj alt manj avtonomne enote (procesor, pomnilnik, V/l naprave). Vsak lokalni IzvrSnlk skrbi lo za množico lokalnih virov, Rekonfigu-raclja V/I naprav zahteva Intervencijo operaterja, Ker nI globalnega IzvrSnlka, ki bi bdel nad vsemi viri sistema, Je potrebno npr. V/l napravo fizično preklopiti na modul oz. lokalni izvrSnIk, kjer se Je pojavila zahteva po taki napravi, V tem primeru gre za bolj decentralizirano kontrolo, ki je tipična za muttlra-čunalnike. Sistem s tako kontrolo Je manj občutljiv na izpade, ker je kontrola razpršena po s I s temu. Simetrična organizacija. Procesorji tn vsi ostal! viri sistema predsta v 1 jsjo anonImno množico virov. izvrlnlk nI fizično razpršen po sistemu niti ga ne Izvaja en sam vnaprej določen procesor. Predstavlja množico deljenih rutin, Procesorji si med seboj podajajo vlogo gospodarja, ki Jo prevzamejo, ko izvajajo kakS-no rutino izvrSnlka, Večina rutin mora omogočati ponoven vstop (reentry) tako, da Jo lahko Izvaja več procesorjev hkrati. Ta organizacija vsebuje prednosti obeh prej naStetIh. S tem, da nadzoruje vse vire sistema, podobno kot prt organizaciji "gospodar-suženj" h) problemov pri rokonfiguraciji sistema. Po drugI strani pa Je zelo ugodna s stalliča Integritete, ker ob Izpadu posameznega procesorja ostane sistem Se živ, saj lahko poljuben procesor izvaja funkcije IzvrSnlka - omogočena Je uporaba vseh virov sistema razon Izpadlega procesorja. SInhronIzaci JskI mehanizmi Doslej smo omenili dve osnovni vrsti sistemske kontrole v sistemih z več procesorji: centralizirano In distribuirano. Ti se razlikujeta že v osnovnih mehanizmih. Zato sl bomo podrobneje oglodali to mehanizme, ki so za centralizirano kontrolo že dokaj popularni, za distribuirano pa Se manj znani. 'i . 1 . I . Centralizirana kontrola Mehanizmi, na katerih sloni centralizirana kontrola, se poslužujejo centralne podatkovne baze sistema. Operacije s katerimi so ti mehanizmi Implementirani spreminjajo to podatkovno bazo. To so s stališča sistema najbolj kritične operacije, zato morajo biti nedeljive In med seboj Izključujoče. S Inhron I zac IJ ski mehanizmi so obtEaJno Implementiran) v veE nivojih (monitor' ske procedure uporabljajo ^^ Interno s 1 nhronI-zacijo signale, medsebojno Izključenost non I-torsklh proccdur Implementiramo s semaforam, 'Itd). Temelji za tđko nivojsko strukturo morajo biti Implementirani ie v hardwaru (npr. nedeljiva "to»t and set" operacija). S 1nhroni zaci-;Js Je potrebna pri doseganju skupnih virov (podatki, proceduro, V/l naprave, Ipd) In pri komunikaciji mod procesi. V prvem primeru gre za dotego vzajemnega Izključevanja (mutual excly Islon), oz. za seri a 1 I zaci Jo paralelnih procesov pri uporabi skupnih - deljenih virov. Sinhronizacija Je torej pogojena z loglEno (komunikacija) tn flzIEno (uporaba skupnih virov) od-vlinoitjo procesov. Procesi morajo testirati globalne pogoje (npr, zasedenost naprave), ki Jih predstavlja globalna podatkovna struktura (semafor, lokalne monltorsi^e spremenljivke, led.). Procesi so organizirani v vrste: vrsta procesov pripravljenih na Izvajajnje, vrste blokiranih procesov. Tudi te vrste sestavljajo globalno podatkovno bazo sistema (v skupnem pomnilniku). Dostop do teh podatkov pa mora biti omejen le ns s 1nhronI zac i Jske operacije In na drugo operacije Jedra. V nadaljevanju si bomo ogledal! signale, semafore In monitorje, kot tlpIEne predstavnike centralizirane kontrole. Signal i Signali so predstavniki vrst procesov. Deklariramo Jih kot spremenljivke. Nad temi vrstami so definirane tri osnovne operacije: wojj(stgna() , fgna 1 ) in awat ted(s 1 ana I). Te operacije so Implementirane v Jedru. Z njimi se procesi s I nhron I zl rajo. Operacija wa|t(s) postavi kllcujoči proces v vrsto na signal i. Proces' se ustavi. Operacija send(s) odstrani en proces Iz čakalne vrste na signal x In ga naniza v vrsto procesov prIpravi J en 1 h na Izvajanje, Ce Je vrsta na signal ^ prazna, operacija send ne stori nlEesar. Operacija awalted(s) nam pove ali Je vrsta nasignal^praznaall ne. Operaci JI wait In send nam torej omogoEata ustavitev in nadaljevanje procesa. Signal nima pomnilne lastnosti. Ce poìljemo signal prej, preden ga Jo ciljni proces pripravljen sprejeti (wait), se bo signal Izgubil. Ta lastnost predstavlja potencialno nevarnost mrtve tojke. Zato oblSaJno navežemo poSlljanJe signala na predhodno testiranje obstoja vrste (awaited). Signal poSljemo Sele, ko vrsta nI prazna. Politika razvrSIanJa procesov zavisi od implementacije. Ope raci J a ) lahko npr. aktivira colo vrsto blokiranih procesov, ki so eakall na signal lahko pa seveda jemlje enega po enega Iz vrste po predpisanem algoritmu. Poglejmo, kako doseremo s signali vzajemno Izključevanja pri uporabi skupnih vtrov (slika i|. 1 . 1 , I). whI le busy ^ waI t(s)j busy ;«t ruej uporaba vi ra I +1 busy:-fa 1 se j send(s)j Reältev na sllkf 't.1,1.1 velja le za monoproce-sorskt sistem, kjer je v vsakem trenutku aktiven (se Izvaja) samo en proces. Skupna spremenljivka "busy" predstavlja status skupnega vira (zaseden aH prost). Ookler vir nI prost, se vsi procesi; ki ielljo uporabljati vir, blokirajo In nanizajo v čakalno vrsto na signal Ko proces, ki uporablja vir, sprosti vir, omogoči enemu od čakajočih procesov uporabo vira. V multiprocesorskem okolju bi prISlo do neregularne uporabe vira. Preprečimo Jo lahko tako, da Implementiramo stavka 1 In Z ter stavka I In 1+1 kot nedeljivi In Izključujoči se operaciji. Kot bomo videti kasneje sta to ravno operaciji P in V nad binarnim semaforom. Semafori Za razliko od signalov Imajo semafori pomnilno lastost. Signale lahko smatramo za nekoliko enostavnejše konstrukte, saj lahko Implementiramo semafore s signali. Mad semaforom sta definirani dve operaciji: V(sem)t poveča vrednost semafora sem za 1. P(sem)i zmanJSa vrednost semafora sem za t, če bo rezultat nenegativen. SIcer se operacija ne more zakI j učIti. Obe operaciji sta nedeljivi. P operacija omo-gqča podobno kot prej opisana wai t operacija ustavitev oz.zakasnItev procesa. Tudi na semafore se navezujejo vrste. Ce se P operacija ne mqre zaključiti (vrednost semafora bi postala negativna), gre proces v' čakalno vrsto, vezano n^ ta semafor. 5e1e V operacija nad istim semaforom omogoča nadaljevanje tega procesa. Semafor si zapomni vsako V operacijo. Semafor, ki lahko zavzame samo dve vrednost ("true", "false"). Imenujemo binarni semafor. Običajno ga uporabljamo za dosego viajemnega Izključevanja uporabe skupnih virov (slika (.1.1.Z). Slika «i.l.l.l. Vzajemno Izključevanje pri uporabi skupnih virov. P (sem)5 uporab a v Ira V(sBm)j Slika 1).1,1,2. Vzajemno izključevanje Imp lernen ti rano z uporabo semafora. Moni tori Monitor Je zbirka podatkov Ir procedur. V vsa-, kom trenutku sme Izvajati monltorsko proceduro^ same en proces. Pravimo, da se sme samo en' proces nahajati v monitorju. Vstop v monitor' (doseganje lokalnih podatkov) Je možen le preko monltorsklh procedur, zato Jih Imenujemo tud1< vstopne procedure (entry procedure). V vsakem' trenutku je lahko aktivna samo ena vstopna procedura (vzajemno Izključevanje vstopov), HonI-' torjl omogočajo bolJSe strukturiranje programov oz, procesov. Sinhronizacija, ki Je potrebna pri doseganju skupnih virov - podatkov. Je skrita oz. omejena na monitorske procedure. Ta sinhronizacija Je običajno realizirana s signali. V monItorskih procedurah bosta torej operaciji wai t In send skrbeli za pravilno odvijanje teh procedur. Tu se bo pojavila vrsta procesov, ki bodo obtičali v monitorju (z walt operacijo v monitorski proceduri). Vsak proces, ki se zablokira, sprosti monitor. Vzajemno Izključevanje vstopnih procedur Je Implementirano z vhodnim semaforom (monitor gete semap-; hore). Tu se pojavi vrsta procesov, kl čakajo na vstop v monitor. Monitorji se razlikujejo! med 5«boJ po naSlnu raivrSKanja procesov. Podroben opt* Je inogoZe najtl v (£Ì{E|.80). -^ prthùd it akti vr*» fa sta »j a , t' ft fovtroČi ktìc *ltiivne (vaien Je Eas oddajo sporoEMa, ne p« Eas sprejsina) . Pi Je sprejel od vsakega procesa, ki sodeluje v tej Igri sporoEllo, ki Ima kasneJSI žig kot T„. Opisan) algoritem zado^Ea pogojem B,b In c ter zagotavlja vzajemno [zkIJuEevanJe pri uporab) »kupnega vira. Vsak proces lokalno Izvaja opisani algoritem prt tem pa ne uporablja nobenih Centralnih podatkov ali centralnega slnhronlza-cljskega olomenta. Slaba stran algoritma pa Je v tem, da morajo vsi procesi aktivno sodelovati pri vsaki zahtevi In sprostitvi vira. Izpad enega od procesov onemogoCI nadaljno uporabo skupnega vira In predstavlja potencialno nevarnost Za blokiranje sistema. Pojein Izpada Ima smisel te v kontekstu fizičnega Easa, kajti sicer ne moremo ločiti Izpada od presledka med dviiisa dogodkoma. Krojenje privilegija Sistem sestavljajo procesi, ki startajo operacija. Operacije so Implementirane z mnoi)co akcij na nlüjem nivoju. Procese, ki startajo Operacija oz.akcije Imenujemo prolzvaja1 cej procese, ki Izvajajo akcije pa Imenujemo porabnike (consumer). Proizvajalci Imajo anollEno In stalna Imena. 2ato Jih Je mogoče poljubno urediti. Sistem s 1nhronI z I ramo tako, da dovolimo samo enemu proizvajalcu In sicer tlsten^u, ki Je v prtvt1 I g I ranem stanju, startanje nove operacija. Vseko startanje opcracIje pomeni namreč sprožitev niza akcij, ki Jim Je treba dati zaporedno ätovllko. Proizvajalce poveiemo v logični obroE s tem, da vsakemu določimo oba soseda In da ima zadnji za soseda prvega. Privilegij kroži po tem navideznem obroču In zagotavlja vzajemno Izključevanje pri startanju novih operac)J . P0''.9llia-_del lene spremen) )1 vke. Vsak proizvajalec deli s sosedom po eno skupno spremenljivko. Preko toh ,dvoh Izve ali je kateri od sosedov v prIvt 1 I g 1 ranem stanju, Na podlagi opazovanja sosedov so vsak proizvajalec samo InIcli 11vno odloEI, da bo prežel v prI v t 11 g!rano stanje. Lahko so seveda zgodi, da Je takih proizvajalcev vaE. Ta problem je podrobneje obdelan v (BUKSTRA?"!) . KroIaEl znak. Po navideznem obroču proizvajalcev k roi 1 ITontrolnl znak (control token). Proces, ki trenutno poseduje ta znak lahko start« operacijo. Za pravilno delovanje Je potrebno zagotoviti, da bo v obroču v vsakem trenutku samo. en kontrolni znak In da je mogoče v primeru Izpada enega od prolzvaja 1cev rekonFIgur)rati obroč. Ce Izpade ravno proizvajalec, ki Ima kontrolni znak, jo potrebno delegirati proizvajalca, ki bo genarlral novi kontrolni znak. V sistemu morajo biti časovntki, ki povedo, kdaj lahko smatramo kontrolni znak za Izgubljen. Vsak proizvajalec Ima tak časovntk, ki se rese-tlra, ko prejme proizvajalec kontrolni znak. Poglejmo si protokol, ki zagotavlja detekcijo Izgube kontrolnoga znaka In njegovo restavraciJo, kadar se časovnlk Izteče, generira proizvajalec volilni znak s svojim Imenom, Proizvajalec Je kandidat za generiranje novega kontrolnega znaka, Ee prejme kandidat kontrolni znak, preden Je prliel njegov volilni znak naokrog po obroču, umakne svoj znak tn prekliče volilno fazo, Ta del protokola ImenlJemo precedenEno pravi lo. kadarkoli prejme kandidat votlini znak, ti zapISe Ime proizvajalca, ki g« Je generlral (Sdj - tista kandidatov, ki jo pozna kandidat I) , ko prejme kandidat lastni volilni znak, ga umakne Iz obroča, resetira Easovnik in Izvede naslednji algoritem: Ča Je l'mln S(l), generiraj nov kontrolni znak. Stika '<. 1,2.2,Faza voli tev Dokaz, da da opisano pravilo v končnem času «n sam kontrolni znak Je podan v (LELANHBO). Kroiečl zaporednik. Po navideznem obroEu kroil zaporednik z uporabo mehanizma kro2eEega znaka. Ko prejme proizvajalec kontrolni znak, lahko Izvede poljubno Število "ticket" operacij, S temi operacijami priskrbi ietone vsem akcijam, ki nanje Eakajo. Nato poilje kontrolni znak sosedu. Z metodo kroietega znaka smo dosegli vzajemno Izključevanje operacij "ticket" nad zaporedni kom. Žetoni so seveda oitevllčeni s trenutno vrednostjo zaporednika, k) poveča svojo vrednost prt vsaki operaciji "ticket". Torej nosi vsak ieton drugo Številko. Porabniki lahko v skladu z definirano strategijo vpeljujejo totalno urejevanje na podlagi ietonov, ki so Jih prinesle s seboj posamezne akcije (akcije določene operacije imajo zaporedne Številke). Konfliktne situacije se reSuJeJo tako, da se daje prednost akcijam z ietonl, kt Imajo nižjo vrednost. Iz tega kratkega pregleda mehanizmov za sinhronizacijo v distribuiranih sistemih vidimo, da so s stallSEa Integritete sistema najbolj ugodni decentralizirani mehanizmi. TI predstavljajo dejansko nove koncepte, kt niso na silo privlečeni Iz klasičnih centraliziranih sistemov. OVA PftlMERA SISTEMOV I VEC PROCESORJI Koncept virtualnoga ponnMntka 5. I.Ctn* Zgradba Mul 11 proca»or*k I »Istem Cm* to raivMf na Car-negle-MsHon universi. Zgradili to ga pradvsem za razlikovalna narnanat Gre za temo povezan' ilttern » tkupnim pomnilnikom. Skupni pomnilnik nI realiziran kot potabni (iiodu). V viakem modulu Je poteg procetorj« ia pomnilnik. Vsak procaior lahko dotega vtak pomni InISkI modul v tittamu. Struktura tittama Je prikazana na ti Ikl 5.1.1. CiuiUr 1 Inlarcluktfr bus Čii»it»rl r 1 r ' "■■ "" P-S-M 9-1 I L&l-M buft jP-i-M p-i-M P-»-Ml _______t I/O Compitar lodbl Slika S . 1.1.Struktura Cm* tltlema Otnova tittama Je raCunalnISkI modul (Computer Module • Cm). Settavljajo ga: procesor, pom* nllntkj In V/l naprave ter lokalno stikalo (s I oca I). To stikalo preklaplja vodilo procesorja na Interno vodilo ali pa na pre«1 I kova I no vodilo (Map bus). PretiIkovalno vodilo povezuje računalniške module v grupe (clutter). V grupo ipada ie Kmap modul. Ta Je sestavljen tz treh delov: konlrolerja pres11 koval nega vodila, mlkroprograrolranega procesorja (cikel 150 nano-tekund) In vmesnika za dve vodili ( I ntercI us ter z vodili, vojei grupe, bus). Grupe bo povezane med sebo, Struktura sistema Ima torej tri nI , - . .. računalniške module In posamezne elemente (procesor, pomnilnik. V/l naprava). V skladu s tem Imamo tri vrste referenc (doseganje pomnilnika)) lokalne, v okviru grupe In Izven lastne grupe. Lokalne reference te Izvajajo na klaslS* nt naCIn - vzpostavi se flzlEna povezava In nato sladl prenos podatka (circuit switching). Pri vseh ostalih vrstah referenc pa se sistem posluluje drugeg« mehanizma (packet switching). Vodila niso dodeljene za ves Sat trajanje reference, temveE samo za Eas, ki Je potreben, da ta prenese paket od enega vozil Sia (Kmap, Slo* cal) do drugega. Paket vsebuje naslov In/all podatek. V vsakem trenutku Je angailran torej le del poti med procesorjem In naslovljenim pomnilnikom, Tak nailn omogoča bolJSo Izkorll-Kenost vodil (lokalna referenca traja 3,S ml-krotekund, znotraj gruae 9,5 mlkrosekund In med grupama 26 m I k rotekund). Vsi procesorji si de-^ lljo skupni virtualni pomnilnik velikosti Z zlogov. Pret1Ikovalnl mehanizmi, ki podpirajo koncept virtualnega pomnilnika so koncentrirani v "Slocal" In "Kmap" modulih, Pomnilnik je razdeljen na segmente i naJvaC i,Gen«rl ranje virtualneg« ntitova, Segmtnt J« definì rin i deskrl plorjom. Ta dolo'-E« xaCetnl n«i1ov In dollino. Segmant l«hko Ime littno*t sklada, vrste ali drugih podatkov-» nih «truklur. Za legmant Je mogofe de f t » ntreti do osem dovoljenih oporeetj. Prt obt-Eajnih »egmentlh sta to opereljl Eltanja In za« pisovanja. Segment Je lahko tudi prazen v pomni Inllketn smislu. V tam primeru sproSl referenca kakino kontrolno operacijo. Viejemno IikIJuEevsnJè procesov V Cm» so Impleman 11 rene vse kontrolne operacij« na osnovi pomni In ISklh referenc. Tako npr. sproil procesor prekinitev na drugetn procesorju t navedbo (referenco) določenega naslova. To nam omogoS«, da se tudi pri kontrolnih operacijah poslulujemo laKItnih In pres I I kova Ini h me-hanlimov. V Cra* nI Implementirana nedeljiva "teit and set" operacija nad nelokalnim pomnilnikom. Zato pa lahko "Kmap" blokira doloEen sogmant i« doloEeno serijo referenc, S tem Je zagotovljena nedeljivost kompleksnejših operacij. Dve taki operaciji, ki omogoEata vzajemno llklJuEevanJe stai - preJItaJ vsebino naslovljene besede. Ge Je večja od nlž, imanjlaj njeno vrednost »a «n«. Vrni originalno vrednost. poveEaJ vrednost vsebine naslovljene la ena. Vrni originalno vrednost. besede Cm* spada po naSI klasifikaciji n i dane su ocjene njihovih performansi. Razvoj LSI tehnologije utjeĆe na arhitekturu računara za obradu slika (HPP procesor, procesor na bazi dvodlraenzionalnog polja mikroprocesora) i omogućio Je primjenu procesora na bazi 1-bitnih ili 6-bltnih odrezaka, te primjenu procesora i računara dinamičke arhitekture. COMPUTER ARCHITECTURE FOR TWO-DIMENSIONAL PICTURE PROCESSING: Computer systems and processors that differs in their architecture from von Neumann conventional sequential oonputer are presented. Systems for two-dimensional picture parallel processing are discussed (SPAC, SOLOMON, ILLIAC III, Glucksmams parapropagation processor, UCPRl, CLIP, STARAH, PMH, AP-120 B) and their perforinances evaluation is given. LSI technology development irapaots on computer architecture for picture processing (MPP processor, processor based on two-dimensional field of microprocessors) and pave the way for application of processors based on IJ-or 8 - bit slices, and usage of processors and computers with dinamical architecture. 1. UVOD Većina postupaka prlmjenjenih u digitalnoj obradi i raspoznavanju slika je sekvencljalnog tipa, iako je stvarni proces u svojoj osnovi paralelan. Razlozi serijske prirode tih postupaka leže u činjenici da je naše kvantitativno opažanje i cSpisivanJe svijeta (koji je sam inherentno paralelan) već preko 300 godina podvrgnuto utjecaju sekvencijalne matematike, preko 50 godina Je pod teretom sekvencijalnih algoritama i preko 20 godina pod utjecajem sek- ■ venci jalnog programiranja u FOBTRAN-u [1] , I2] . Drugi razlog, koji Je implicitno sadržan u prvom, Je u tome da je većina računarskih sistema,koji se primijenjuJu u postupku obrade i raspoznavanja slika, sekvencljalnog tipa. Ne-umannov model sekvencljalnog računara [3] sa četiri funkcionalne komponente, sa koncepcijom pohranjivanja instrukcija 1 podataka u Istoj memoriji, te sa koncepcijom sekvencljalnog izvođenja instrukcija, suvereno vlada već u tri generacije računara. Usprkos tome, model doživljava i kritike: J.Backus* ironično naziva vezu meaorije 1 centralne procesne jedinice " " u tom modelu "von Neumannovim uskim grlom" (si, 1). tvorac Fortrana SI. 1. Pojednostavljeni funkcionalni model von Neumannovog računara Zadatak je programa da mijenja sadržaj memorije, a to ae u von Neumannovom modelu Izvodi stalnim .slanjem riječ po riječ naprijed-nat-rag preko "kanala" (si. 1) koji povezuje memoriju i centralnu procesnu jedinicu. Veliki dio tog "prometa" rijeci u tom "kanalu" ("von Neumannovom uskom grlu") nlau korisni podaci već instrukcije 1 adrese. J.Backus tvrdi da sigurno mora postojati "... manje primitivan način ..." stvaranja željenih promjena u memoriji od ovog slanja ogromnog broja riječi naprijed-natrag kroz "kanal" . He samo to, koncept von Neumanna, J.Baokua naziva 1 "intelektualnim uskim grlom'!. Jer upućuje na način razmišljanja koji isključuje paralelnost Razvojem tehnologije visokog (LSI) 1 vrlo visokog atupnja integracije (VLSI) postale au paralelne elektroničke i računarske strukture dostupne i ekonomski opravdane. Takva pojava omogućila Je rad na rgSunarakitn strukturama čije su koncepcije bile u prošlosti potisnute upravo zbog tehnoloških ograničenja. Kako iskoristiti te nove mogućnosti na području obrade slika? Dvojako: a) traženjem i iskorištavanjem paralelizma u postojećim algoritraima i postupcima obrade slika, te njihovim prilagodavanJem paralelnim računarskim strukturama [5](t6j, b) vraćanjem na same probleme, odnosno prirodne fenomene i uvođenjem novih matematičkih i programskih modela u postupku obrade i raspoznavanja slika ITJ , [8j ,[9] . U ovom članku dat je pregled arhitekture paralelnih računarskih struktura koje se pri-mJenJi^J" u digitalnoj obradi slika i njihov utjecaj na brzinu izvođenja obrade. 2. paralelne računarske strukture u obradi slika U drugoj polovini ovog desetljeća (70-BO) iskristalizirala su sedva smjera razvoja sistema za obradu i raspoznavanje slika [1(3 : a) razvoj velikih sistema za teorijska istraživanja, sistema za razvoj novih aplikacija, te za egzaktnija rješenja znanih problema (primjerice, sistem sa CDC 6600 računarom, asocijativni procesor STARAN, ili više računarski sistem na . bazi PDP 11/140 povezan sa ARPA mrežom [Ifl), b) razvoj manjih sistema za rješavanje skupa specifičnih problema obrade i raspoznavanja slika (primjerice, sistemi opisani u [1] i [7]). Paralelizam u postupku obrade i raspoznavanja alika, te razvoj paralelnih algoritama |l?J - tl5J za obradu slika snažno utjeću na arhitekturu oba tipa sistema. S.H. Unger UlöJ , [l7J je Još 1958.godine predložio model računara za obradu dvodimenzionalnih slika imajući u vidu neprilagođenost arhitekture konvencionalnih računara. SI. 2. Model računara S.H. Ungerà (Spatical computer) Slika 2, prikazuje predloženu organizaciju računara SPAC (spatial computer). Model računara se sastoji Iz polja logičkih modula. Modul Je, u stvari, Jednobitni "računar" sa Jednim Jednobitnirii akumulatorom, memorijom sa izravnim pristupom koja se sastoji od šest Je-dnobitnih riječi, i sa sklopovima za osnovne logičke operacije, te operacije pohranjivanja i čitanja iz memorije. Svaki modul saobraća sa četiri susjeda, a instrukcije prima od sklopa centralnog upravljanja. Sklop centralnog upravljanja izdaje instrukcije cijelom polju modula i nema mogućnost adresiranja pojedinog modula. Svi moduli izvršavaju l9tu instrukciju. Kasnije će takva arhitektura računara (M.J.Flynn 1972. (l8] ) biti klasificirana kao SIMD (Single Instruction stream Multiple Data Stream) - Jednostruki instrukcijski tok višestruki tok podataka. S. Unger Je predvidio i paralelni unos slike preko ulaznog uređaja koji čine fotodiode pridružene svakom modulu u polju. Zbogtehno-loških ograničenja predloženi model računara SPAC nije realiziran, već je polje dimenzija 36x36 modula simulirano na računaru IBM 70^». Simulirani su programi za izlučivanje šuma (gladenje alike), detekciju rubova, stanjivanje, te raspoznavanje slovo [I7J • MREIa procesnih elemenata 32 x 32 SI. 3. Organizacija SOLOMON računara Slika 3. prikazuje računar SOLOMOM t^Ol " kojem Je mreža proaeanlh elemenata (PE) organizirana poput one kod SPAC računara. Svaki PE Je povezan sa svoja četiri susjeda. U SOLO-MON-u, također, cijela mreža simultano izvršava instrukciju. Upravi Jan Je, međutim,omogućava da neki od PE iz mreže ignoriraju Izvođenje dane instrukcije. Osnovni sistem sastoji se od mreže procesnih elemenata (32x 32),upravljačke Jedinice mreže, te ulazno/izlazne Jedinice. Godine 1963, razvijen Je sistem ILLIAC III (Digital Computer Laboratory University of Illinois) [19J za obradu dvodimenzionalnih slika. Sistem ae sastoji iz pet funkcionalnih Jedinica: skanera velike brzine, PAU (Pattern Articulation Unit) Jedinice za lokalno pret-prooesiranje slika, TU (Taxicrinic Unit) Jedinice za raspoznavanje, aritmetičke Jedinice za izvođenje matematičke analize 1 statističke obrade, te Izlaznih Jedinica (štampača i prikazne Jedinice). Jezgro sistema Je PAU Jedinica koja se sastoji od 102H (32x32) identičnih međusobno povezanih procesnih modula. Oni izvode Boolove funkcije, operacije sa vrijednostima praga, stanjivanje, gladenje, detekciju linijskih elemenata i druge postupke pretprocesiranJa slika. ILLIAC III se koristi u obradi i analizi fotografija tragova čestica. 18 (X965.godine) predložio je pa-[213 koji se sastoji iz matri- H. A. Gluoksman ralelni sistem ce od 30x30 osnovnih čellja i sklopa aa ispitivanje stanja matrice (sl.l). SI. Blok-ahema Gluoksmanovog paralelnog procesora Osnovna želija se sastoji iz dva blstabila i desetak I i ILIvrata. Zbog Jednostavnosti i pravilnosti strukture sistera je pogodan za izvedbu u integriranoj tehnici. Sistem primjenjuje prinoip sprečavanja provođenja (parapropagacija [21] ), i Jednostavnim paralelnim operacijama promjene stanja Čelija vrši klasifikaciju tipiziranih slova i brojeva, Svaka oelija matrice može biti u jednom od tri stanja; S_, S, i S. . Sve ćelije su u početnom trenutRu u stanju Š-. Projicirano slovo ili znak na matPiou postavlja ćelije pod konturom u stanje S^. Svaka Selija ima svojstvo provođenja u četiri smjera, odnosno promjene stanja Sq u S^, ali sve dok ne naiđe na barijeru - čeliju sa stanjem Sij. Tada nastupa prekid provođenja {izmjene stanja), odnosno parapropagacija. Kombinacijom provođenja u različitim smjerovima i detekcijom konačnog stanja matrice (postojanje dijela matrice sa stanjem Sq) moguće Je izvršiti klasifikaciju znakova. Slika 5. prikazuje postupak raspoznavanja znakova U i T. •torvi* S« tlan> S, matflica osnovnih ćelija matrica osnovnm ceuja WSTRUKCUA PROVODt L-*D INSTHUKCIJA PSOVODI L-^ initaukcua phovodi OH. instrukcna i>kivodi SI, 5. Postupak raspoznavanja znakova UiT Ako nakon sekvenoije paralelnog provođenja L-^D, D*l, matrica sadrži čelije sa stanjem Sq, nepoznati znak Je U, Simulacija Clucksma-novog sistema na mikroračunaru (sa matricom 8x8 čelija) zahtijevala Je 1,5 k bajta programske memorije i dala Je zadovoljavajuće rezultate raspoznavanja za tipizirane znakove <99% ispravno klasificiranih). Godine 1967. M.J.B. Duff 1 B.M.Jones konstruirali su sistem UCPR 1 [ij za automatsku lo^^li^a-oiju slijedova na fotografijama tragova čestica. Prilikom konstrukcije sistema pridržavali su se tri osnovna principa [li : a) :älstem mora imati paralelni unos i paralelnu obradu slika, b) komponente sistema moraju biti takve da su pogodne za rnikromlnijaturizaćiJu, c) primjeniti tehnike i metode, koliko Je Sod to moguće, koje počivaju na iskustvima dobljenim analizom fizioloških sistema. M.J.B.Duff i D.M.Watson su 1973.godine razvili prototip paralelnog procesora CLIP izvedenog u TTL tehnologiji. Godine I978. su M.J.B. Duff, L.P, Cordella i S.Levialdl implementirali CLIP procesor u MOS tehnologiji. Procesor se sastoji od polja 96x96 procesnih elemenata [22] . CLIP procesor pripada SIMD arhitekturi. ulazhiuzhok slike P- Mi mobu. međuregistaft B A MECURECStAR B PRAO a 00 LOV procesoh izbof) ulaza vanjski uvjeti a boolovih |:un-kcijskih upravljačkih ulaia SI. 6. Procesni element CLIP procesora Procesni element (si.6) sličan Je procesnom modulu PAU procesnog polja sistema ILLIAC III. Slika se u CLIP procesoru pohranjuje u memo-rijske ravnine - svaki bit vrijednosti sivog nivoa točke na slici pohranjen Je u memorlj-skoj ravnini tako da stupac tvori vrijednost sivog nivoa slike (31.7). Binarna slika se pohranjuje u jednoj ravnini. Primjena procesnog polja i takve organizacije memorije omogućuje efikasno paralelno izvođenje postupaka pret-procesiranja slika (gladenje, izlučivanje konture, sužavanje, modifikacija, histograma 1 al,). Na primjer, koeficijent povećanja brzine Sp za operaciju gladenja (u odnosu na sekvenoljalni minlračunar HP 2116B) iznosi gdje Je oJ dimenzija slike. Slika 8, prikazuje orgahizaoiju paralelnog ra-čunara STARAH C23J,l2'l]. Iako STARAN nije konstruiran sa namjenom da se koristi u obradi sllka^upravo njegova paralelna arhitektura omogućava efikasnu primjenu na tom području. VRUBONClt StVDO NtVO SLMOVNOQ EUMEM» /1 j/^ 1 Li^ MEHORIJIt k rmutacijsk* mrei* SI. 7. Organizacija memorije CLIP procesora SI. 8. Organizacija paralelnog računara STARAN Oanovna arhitektura računara STARAtJ sastoji 36 od konvencionalne upravljačke memorije, upravljačke Jedinice i više polja modula. Polje modula ae aaatojl od više-dimenzionalne pristupne" memorije, permutacijske mreže 1 256 procesnih elemenata (si,9). Kod arhitekture paralelnog računara STÄRAN izbjegnuto Je "von Neumannovo usko «rio". Svakoj riječi u memoriji dodijeljena Je veza (preko permutaci Jake mreže) sa Jednim procesorom. Primjena STARANA u obradi i klaaiflkaciji slika dala je dobre rezultate. Ma primjer, klasifikacija po metodi najveće vjerojatnosti Izvodi se za faktor ^IfS puta brže u odnosu na računar IBM 360/75, konvolucija za faktor 80 u odnosu na računar IBM 360/195, te filtriranje slike za faktor 150 u odnosu na računar HP 3000 [23^1 . 31. 9. Polje modula računara STARAN Odličan pregled arhitekture paralelnih i asocijativnih računara - dao Je K.J.Thurber [2ifl . B.Kruse Je opisao PPM (Parallel Picture Processing Machine) [25j koji je Jezgro sistema za obradu slika. ppm se sastoji od polja identičnih modula, svaki modul dodijeljen Je za obradu Jedne slikovne točke. Svak.1 modul u polju je povezan sa osam susjednih modula (si.10). Modul se sasto- Sl. 10. Polje modula PPM proceaora ji od kombinacionog sklopa, upravljač ce i registra stanja. ppM procesor Je njen za pretprooesiranje slika, a svo nizacijom prilagođen Je za efikasno i lokalnih slikovnih operacija. Sistem du slika čine PPM procesor, Jedinica alike PID, prikazna jedinica! računa namjene koji upravlja komponentama si 11). U obradi slika često se primjenjuju s ji predstavljaju spregu računara ili ra 1 procesora specijalne namjene. ke jedini- namije-Jom orga-zvodenje za obraza unos r opče stema (si. istemi ko-rainiračuna- pod programskim upravljanjem riječi u meirorijskom polju mogu biti razdijeljene na riječi proizvoljne dužine. raCunìw opće — pptt »10 prikun* iENMICA nahjem SI. 11. Sistem za obradu slika aa PPM procesorom AP-120B djeluje u sprezi sa raSunarora opće namjene (proizvođač isporučuje opremu za proizvodnju AP-120B sa preko dvadeset tipova ra-r Čunara opće namjene f27j). Proizvođač isporučuje i bogatu programsku biblioteku, te programsku podršku za razvoj programa (Assembler, Linker, Debugger, Simulator ß81 ). AP-120B nafflljenjen Je za obradu masivnih podataka, na primjer, za analizu i obradu podataka seizmičkih istraživanja, za analizu i obradu slika, govora i si. Primjer primjene takvog procesora u aprezt sa rainiračunarom PDP ll/'^0 prikazan je u ESI . Razvoj LSI tehnologije i pojava visoko prilagodljivog, pouzdanog elementa niske oijene-mi-kroprocesora omogućila Je njegovu primjenu u obradi slika. Slika 13- prikazuje dvodimenzionalno polje mikroprocesora za obradu slika (R. P. Roeaser LJOJ ). Slika 12. prikazuje arhitekturu aritmetičkog procesora AP-120B (Floating Point Systems) - Višesabirnička arhitektura. Interna memorija sa vremenom pristupa 167 ns, te pipeline tehnika primjenjena u 38-bitniiii floating point aritmetičkim Jedinicama dozvoljavaju veliku prilagodljivost u simultanom prijenosu opera-nada i rezultata, te veliku propustnost, tako da AP-120B izvršava 12 miliona floating point operacija ili za 2,7 milisekunde izvodi FFT za 102t točke. SI. 13. Dvodimenzionalno polje mikroprocesora za obradu slika SI. 12, Arhitektura procesora AP-120B U slučaju slika sa visokom rezolucijom (npr. 512x512 slikovnih točaka) nemoguče je svakoj točki slike dodijeliti procesor i memoriju. To ta rješava tako da se ulazna slika razdijeli na sektore i svaki se sektor obraduje sukcesivno sa istim poljem mikroprocesora. Eksperimentalna obrada slike dimenzija 1021xl02M sa poljem mikroprocesora veličine I6xl6 pokazala je da Je broj potrebnih ciklusa za obradu približno Jednak omjeru broja slikovnih točaka sa brojem mikroprocesora (lOSI^/IÉ^ i 11096 ciklusa) [30] . Slika lU. prikazuje sistem MPP (Massively Parallel Processor) [31] , razvijen je u NASA Co-ddard Space Flight Center. Sistem namijenjen za obradu slika i dvodimenzionalnih podataka. Moć takvog sistema najbolje ilustrira podatak da sistem izvodi 60 (giga) operacija zbrajanja 1 oduzimanja u sekundu ili 2G množenja u sekundi. MPP (si.IM) se sastoji od polja procesnih elemenata ARU (Array unit), upravljačke jedinice polja AGU (Array control unit), te Jedinice za upravljanje podacima 1 programom PDMU (Program & Data management unit). Upravljačka Jedinica izdaje identične upravljačke signale i adrese svim procesnim elementima u polju. MPP ima me-dusklop za povezivanje sa raČunarom 1 dva me-dusklopa za izravni pristup podataka polju procesnih elemenata. Polje procesnih elemenata sastoji' se iz 16361 procesna elementa (128x128). jedinca tHAKE DISK JEDMIC« iZH CZH mafni ngnAk- ■«r iiSani rvaista ifblNlM iA VPMVLJMUE podacima i prđdramom i pd m u i ha HZI hardcorv jedinica alfamjm terminal HEDUSKLQP ZA P0VE2.SA AACUNAROM SI. It. MPP slstera za obradu alika Svaki procesni element je LSI člp koji Ima aritmetičku i logičku jedinicuJedinicu za usmjeravanje podataka (svaki procesni element saobraća sa svoja četiri susjeda), memorijsku Jedinicu sa ifrnvniin pristupom (RAM) kapaciteta 356 bita, te U/I jedinicu za saobraćanje 3a susjedima.,Komponente unutar procesnog elementa saobraća Ju•preko dvosmjerne sabirnice podataka. Upravljačka Jedinica polja ACU izdaje instrukcije polju sa frekvencijom 10 MHz. ACU Jedinica je mlkroprogramlrana 1 primjenjuje tehniku prekrivanja izvođenja operacija u ollju postizanja veće brzine djelovanja. MPP ae primjenjuje u obradi satelitskih snimaka. Razvoj LSI tehnologije omogućio je primjenu bit-odrezaka (bit-slice) veličine4(H 10800 Motorola, SBP 0400 TI, 2900 AMD) ili 8 bita (F 100220 Fairchild) kao osnove za izgradnju mikroprogramibllnlh procesora specijalne namjene (procesori za realizaciju algoritama za obradu alika, procesori za brzu Fourlero-vu transformaciju, korelaciju 1 si.) [32]. Daljnji razvoj računarske tehnike 1 arhitekture omogućit će primjenu univerzalnih modula aa programibilnim funkcijama i pojavu dinamičke arhitekture računara [33j , gdje se rekonflguracija računarskog sistema odvija pod iskljuäivo programskim upravljanjem (npr. 6i)-bitnl računar rekonfigurira u jedan 32--bitni i dva 16-bitna D3j). Takva dinamička arhitektura će zasigurno naći primjenu i u obradi i raspoznavanju slika, Jer se u različitim fazama postupka obrade i klasifikacije alika zahtijeva različita konstrukcija 1 struktura procesora [Jt] . 3. ZAKLJUČAK U radu je prikazan razred računarskih sistema 1 procesora koji ae po arhitekturi razlikuju od konvencionalnog von Neuniannovog sekvenci-jalnog računara. .Opisani su sistemi za obradu dvodimenzionalnih slika i dane su njihove performanse. Očito Je, da razvoj arhitekture računara utješe na efikasnost obrade slika, međutim, postoji 1 povratni utjecaj paralelizma, prisutnog u svim fazama obrade i raspoznavanja (pretpro-ceslranje, izlučivanje karakteristika, klasifikacija), na arhitekturu računarskog sistema. Taj povratni utjecaj biti će sve izrazitiji daljnjim razvojem LSI tehnologije i sve nižom cijenom procesnih elemenata. Jedino što nedostaje su analize načina utjecaja paralelizma . na model procesora te kriteriji njegovog Izbora. U. LITERATURA 1 M.J.B.Duff, Parallel Computation in Pattern Recognition, Methodologies of Pattern Recognition, Ed. S. VJatanabe, Academic Press, N.York 1969. 2 K.J.Thurber, P.C.Patton, The Future of Parallel Processing, lEKE Transactions on Computers, Vol,C-22, No.l?., decembar 1973. str. 1110-1U3. 3 A.W.Burks, H.H.Goldstine, J.Heumann, Pre- liminary Discussion of the Logical Design of an Electronic Computing Instrument, J.Neumann; Collected Works, Vol.5, ed.A.H. Taub, Pergamon Press, Ltd. Oxford, 1961., str. 34-79. 4 J.Baokua, Can Programming be Liberated From Neumman Style and Its Algebra of Programs, Communications of ACM, Vol. 2l.tJo.8, august 1970. str. 613-641. 5 D.J.Kuok: A Survey of Parallel Hnchine Or- ganization and Programming, ACM Computing Surveys, Vol.9.,No.1 mart 1977., str. 29-59, 6 C.V.Ramamoorthy, M.J.Gonzalez, A Survey of Techniques for Recognizing Parallel Processable Streams in Computer Programs, Fall Joint Computer Conf., 1969, str.1-15- 7 S.Levialdi, Paralllel Pattern Processing, IEEE Transactions on Systems, Man, Cybern., Vol. SMC-l,Jul 1971, str. 292-296. 8 J.E.Hawkins: Network Properties for Pattern Recognition I Methodologies of Pattern Hecognitlon, ed. S. Watanabe Academic Press 1969, str. 275-286. 9 S.Rlbarić, Model pretproceairanja 1 para- lelizam na nivou slikovnih operacija, Informatica, Ried 1979-(3201). 10 E.C.Lyons, Digital Image Processing: An Overview, Computer, Vol.10., No.B., august 1977-, at.12-14. 11 H.C.Andrews, An Educational Digital Image Processing Facility,- IbJd.str. 12 R.Stefanelli, A.Rosenfeld, Some Parallel Thinning Algorithms for Digital Pictures, Journal of ACM, Vol. 18. Ho.2. april 1971..str. 255-26'). 13 M.C,Pease, An Adaptation of the Fast Fou- rier Transform for Parallel Processing, Journal of ACM, Vol.15. No.2, april 1968 .str. 252-264. I'* M.J.ß.Duff, Parallel Processing Techniques, Pattern HocoKnition,Ideas in PractiC0,Ed.B.G.Batchelor^'lenum PresB, New lork 1978 . 15 S.K.Chang, On the Parallel Computation of Local Operations, Proo. 3*''' ACM Symp.Theory of Computing, 1971., maj, atr. 101-115. 16 S.K,Unger, A Computer Oriented Towards Spatial Problems, Proa.IRE, Vol. ■ if6., oktobar 1958., str. 17tit--1950. 17 S.H.Unger, Pattern Detection and Recog- nition, Proc. IRE, Vol.HT, 1959. str. 1737-1752. 18 M.J.Plynn, Some Computer Organizations and Their Effeotlvenes, IEEE Tranaaotlonson Computeres, Voi. C-21., No.9-, septembar 1972-, str. 9148-960. 19 B.H,MoCormlok, The Illinois Pattern Recognition Computer-ILLIflC III, IEEE Transactions on Electronic Computers, decembar 1963, str. 791-809. 20 J.Gregory, R.Ho Reynolds, The SOLOMON Computer, IEEE Transactions on Eleotronic Computers, december 1963, str. 77^-780. 21 H.A.Glucksman, A Parapropagation Pattern Classifier, IEEE Transactions on Electronic Computerà, Jun 1965, 3tr. i)34-Mit3. 22 L.P.Cordelia, M.J.B.Duff, S.Levialdi, An Analysis of Computational Cost in Image Processing: A Case Study, IEEE Transactions on Computers, Vol. C-27, No.10, oktobar 1970, str. goij-gio. 23 D.Rohrbaoher, J.L.Potter, Image Proces- sing with Staran Parallel Computer, Computer, Vol.10, No.8. august 1977., str. SiJ-Sg. 21 K.J.Thurber, Associative and Parallel Processors ACM Computing Surveys, Vol,7., No.iJ. decembar 1975., str. 215-255. 25 B.Kruse, A Parallel Picture Processing Machine, IEEE Transactions on Computers, Vol, C-22,, No.12, decembar 1973, str.1075-10Ö7. 25 Floating Point Systems, Inc.The Age of Array Processing is Here, FPS Ine 1978. 27 R.Bodmer, Floating Point Systems, S.A. LTD, (privatna komunikacija) 197S. 28 AP-120B, Array Transform Processor, Software Develepment Package Manuals, Floating Point Systems, Inc. 1976. 29 M.Carapić, M.Kune, S.Stankovió,Computer System for Imate Data Processing, Informatica 79, Bled 1979. 6113. 30 R. P.Roesser, Two-Dimensional Microprocessor Pipelines for Image Processing, IEEE Transactions on Computers, Vol. 0-27.No.2, februar 1978, str. 1011-156, 31 Digital Technology Review, Parallel Proce- ssor Will Be Capable of Performing 60 Additions/s,Computer Design, mart 1979, str, 55-56. 32 M.A.Alexandrldis, Bit-Sliced Microprocessor Architecture, Computer, Jun 1978., str. 56-80. 33 S. I.Kartashev, S. P. Kartashev,^ L SI Modular Computers, Systems and Networks, Computer, Vol.11. No.7. Juli 1978. str. 7-15. L.Uhr, R.Douglass, A.Parallel - Serial Recognition Cone System for Perception; Some Test Results, Pattern Recognition, 1979,Vol, 11. str. 29-39. ON ASUBROUTINE FOR ROOT FINDING d. b. popovski UDK: 681.3.51 DEPARTMENT OF ENGINEERING UNIVERSITY OF BITOLA, BITO LA Some Baienti fio attbroutine paokagea aontain a root finding eubpouHne, aall it RTMI, in hihiafi the method of equidistant inverae pccrabBliö interpolation ie uBed. It ie mentioned that this method ia a partiaular . aase of the method of inverse parabolio approximation. Subroutine P ia preaented in which the kijbrid inverae parabotio approximation -- biaeotion method ia uaed. It ia aham that aubroutine P ie more effective than subroutine RTHI. 0 JEDNOM POTPROGRAMU ZA NAtAŽENJE KORENA. Neki paketi nauänih potprOgrama sadrSe jednog pótprogrcma sa nalaSenje korena, Ttaavanog , u kònie' ae kqH'ati metoda eki^idistcm Napomenuto je da je cm metoda apecijatrii slučaj metode inverzne paraboHüke aprókaimaoije. Prezentiranje potprógram P u kome a e korieti hibridna metoda inversna pqi^oliika aprokaimaaija - bieekoija. Pokazano ,je da je potprogram P efektitìniji od potprögrana RTfll-, Some scientific »obroutine pat^a^es''* ccintaln a root finding subroutine, call it ftTHI, in which the method of equidistant inverse t>aràbo.Tlc interpolation is used. This method is quadratlcariy convergent®. It requires two function evaluations per Iteration and has an efficiency index' l.'il'*,.. . In this paper a subroutine Is presented which is more effective than, subroutine RTHI . The method of equidistant Inverse-parabolic intetpoiatlon is replaced by the method of inverse parabolic approximation . The first method is a particular case of the second : if we use the method of Inverse parabolic approximation as a "pure" Interpolation method ( omitting the extrapolation steps ) , we obtain the method of Inverse parabolic Interpolation , and If the Interpolation In the -last method Is equidistant , we obtain the method of equidistant inverse parabolic Interpolation. The method of Inverse parabolic approximation requires only one function evaluation per Iteration. Its asymptotic convergence rate , as well as Its efficiency Index , is 1.839... . In the general case , as with all superijnear methods , It does not have a guaranteed convergence. To make an always-convergent algorithm It Is combined with the bisection method . Thus , a hybrid algorithm is obtained which nay be described In the following manner: Suppoae that a real root of (1} haa been bracketed by initial approximations and Xi Calculate yi and y^ > and teat if eicmyi^aicfnyj . (2) Set X|j"iii . Calculate ra by the biaection step x3'0.5lx,+xi) , (3) (a) Calculate y, . If eigny i^signy, , Ci) aet xt'xi .Hnd xi, by the inverse pavaboUa approximation atep Xk=X3+ I 3173-1! yi X-ì-Xì J/9 (5) prouideđ that thia point ie between xj and - xn.-OthenJise get by the bisection etep 1^-0.5(111+13) . (6) Replace by , by (xj^^j) and Xi by Äi, . Return to {a), This means that method (5) Is used whenever passible (as interpolating or extrapolating) , and only the latest three iterates are used even though they may be all on the sarte side of the root'"'". The opposite bracketing point xd and the current point xa are the latest iterates whose function values do not have the same sign. They are used In the auxiliary bisection step (6) only when (5) breaks down I.e. when It gives a result which Is not in the Interval bounded by 13 and xj,. The fol lowl (iq algorithm. Is FORTRAN IV realization of this Description of parameters: » R - Reaultaiit root of the equation F(X)=D, Y - Resultant function value at root R. f - Nanie of the external funotian subprogram uaed. A - Input value which apeoifiea the initial approximation n . B - Input value which apecifiea the initial approximation Xj , e - Input value ^hich specifies the upper bound of the relative error for auaoeasivs iteratea. M - Maximum nimber of iteration etepa. permitted. I - Reeultant error parameter coded aa follaua-. lui -. Baaia assumption (2) .ia not eatiafied. 1=2,3.....M - No error. I is the number of iteration Btepa i.e. calla of aubprogram F. I^H+l - No convergence after M iteration steps. To »how that subroutine P ts more effective than subroutine rtmi a considerable number of examples were run on an IBH 1130 computer using floating-point arithmetic with 32-b(t mantissa { extended precision ), The results are given In table 1. A special subprogram for time measuring on IBM 1130 Is userf". Subroutine P consumes 390 l6-blt words In memory which Is less than 552 of RTMI, references 1. 1330 Saientifia Subfoutine Package ( I130-CM-D2X ) , P rog rammer-s Manual, IBHCorp., New York. 1968, 117" -119, 2. Syatem/SSO Saientifia Subroutine Paakage ( Ì60A-CH--03X ), Version Ml, Programmer's Manual, IBM Corp,, New York, 19Ć8, 217-219. 3. Saientifia Subroutinea Package , Reference Manual , OEC-U-SSPMA-A-D , Digital Equipment Corp., Maynard, Massachusetts, 1973, i/.'*'*- <1. Saientifia SuhroittineB, Reference Manual , AA-I10IB--TC , Digital Equipment Corporation , Maynard, Massachusetts, November 1978, J/^5. 5. Ll.G,Chambers, / Quadratic Formula for Finding the Foot of an Equation , Mathematics of Computation, 25 (1971), 305-307. 6. A.H.Ostrowski, Soiutton of Equations in Kualid^an and Sanaah Spaces , third edition of Solution of Equations and Systems of Equations , Academic Press, New York and London, n73, 32. 7. J.F.Traub, Iterative Methode fov the Solution of Equatione , Prent ice-Hal I , Englewood-C! 1ffs, New Jersey, IS^"». 233- ; 8. R.F.King, Nethoda without Secant Stepn for Finding a Bracketed Root, Computing, 17(1976), 119-57. 9. D.B.PopovskI, A Fortran IV Subroutine for Finding a Sraoketed Root, Informatica, '•/1979, 2ì'7>t, 10. D.B.PopovskI, A Root Finding Alcjorithm , Priloil ( Association for Science and Art - SItola ) , 30-31 (1979), 2824t23 22 U-FIQI 23 24 R'Q Y-U RETURN END 15 16 17 19 20 21 Table 1. Numerical examples; £-(£PS)-l.E-5, M-o raane-ju (Cagne,n.H. 1970): 5. RP reševanje problema, ki je opredeljeno na osnovi učenčevega dela, kadar se srofa's probloml, ki jih mora reäevati 3 povezovanjem zgornjih Štirih spoznavnih kategorij. Rezultati so strnjeno prikazani v tabeli 3, kjer pomeni i 9 zelo zahtevno zahtevno O ™anj zahtevno - stopnje zahtevnosti ni' mogočo Izraziti (npr. zaradi nezadostne globine teme, ki je bila glede na čas in navodila v učnem načrtu dose*.ena) . 2.4, Zahtevnost programa za učitelje Za posamezno temo je bilo treba opredeliti zahtevnost glede nai - operacionalizacijo ciljev (oc), - učno snov (SNOV), - terminologijo (TER), - metode (MET), - opremo, učila (U^ILA), - evaluacijo (kvai,). Rezultati so strnjeno prikazani v tabeU 4, kjer pomeni : 9 zelo zahtevno zahtevno O manj zahtevno Tema SZ R u VK RP 1. Pojem računalnika, algoritma in programa Q Q 2. Kratek,'pregled zgodovine računalništva o 3. Smotri;pouka računalništva o O 4. l^oren klbemetike, organizacije, upravljanja 0 (d • • in računalništva v sodobnem Času 5. Pojem infOOTiacije O Q • 6. Predstavitev informacije O Q 7, Analogni in digitalni račimalnlk o O 8. Binarna predstavitev informacije o O Q 9. üapia števil in alfanumeričnlh znakov v računalništvu o • Q 10. Osnovne enote računalnika o O O U. Mabi;vitično tehnične osnove računalnika o • O 12. Preprost model računalnika in zbirni jezik • O 13. Odvijanje prograntì v računalniku O Q 14. Cenovni pojmi o računalniških sistemih o 0 15. pojem jezika 0 0 16. Panen, vloga in vrste programskih jezikov o O O 17. Prevajanje prograni^ih jezikov o Q O 16. Sistenfltičnl prlstc^J k reševanju problema o • • • • 19. tozvoj in zapis algorltitia za reševanje prdalema o • • • • 20. Programski jozlk Q O • • • 21. Zgledi Izrabe O Q 22. »asto in vloga računalniškega znanja v poklicih o » a Tabela 3 i ZAHTEVNOST PROGRAMA ZA UČENCE Tema OC SMOV Ti-n me;t Ufll.A i:vAi, 1. fójcjm računalnlJca, algorltim in prograna Q 0 0 Q 2. Kratek pregled zgodovine računalništva O o o o O 3, Snotri pouka računalništva 0 o O O 4. Pcnwi kibometike, organizacije, upravljanja In računalništva v soddbnem času « o 0 ' 9 "O 5. Pojtm InfoniücljQ ® o O e. Predstavitev informacije d a O 0 7. Analogni in digitalni račuialnik 0 Q Ö O O üinama predstavitev infonracije O .. Q„ .. .a. .O 9. Kapls števil in alfanuneričnih znakov v računalništvu « d o Q o O 10. Osnovne enote računalnika C) O o 0 0 0 11. Matematično tehnične osnove računalnika • o Q ...D 12. Preprost model računalnika in zbirni jezik d O Ti." Otlvijiuije prograiia v računalniku O « 'o ' O o H, Osnovni pojmi o računalniških sistemih O "o' O 0 15. l^jcm jezika O o o o O o 16. iJoniin, vlotja in vrste programakili jezikov O Q o 0 .o 17. Prevajanje programskih jezikov Q ® 0 " o o 18. Slstciivitlčni prlstco k reševanju nrcblena • Q o • o 15. Baz\oj In zapis algoritna za reševanje prcblena • C) "•"O" 20, PrrxjrniiBki jezik 1 O • ® o (d 21. V.gledi nxjKibe o o . a O 22. M-sto in vloga računalniškega znanja v tjoJcllclh '• - Q Ö" " o" 0 Tabela ZAHTEVNOST PROGRAMA ZA UČITELJE 3. niiZUl.TATI KVAl.UACIJE Rezultati cviiluacl.jo so podani po temah za vsa ätirl [lodročjnt closcqanje uCtiovzgojnih smotrov, Cas za obravnavo tiimo, zahtevnost programa za učencG ter zahtevnost programa za učitelje. 3.1, Pojtjin r^TČiinalnlka, algoritma In programa Ta tema znjcsna prikaz raCimalnlka v praksi, po^ jem algoritma In programa s primeri diagramov potoka ter tloPlnlcijo računalnika s pojmi ra-Cunalnlk, vhod, obdelava, izhod. AnkotIranci bo oconili, da je to pomembna tema In jI prisodili occno 2,5. Potrebna je tako za doseganje smotrov pri obravnavi sploSnih ra^ ČunalnlSkili znanj kot za. uvajanje v režovanjo' problemov a poinqi'jo računalnika, Honljo, đa jo odmerjeni Cjh za to uvodno temo preskromen, posebej äo zaradi zahtevnosti prvega uvajanja v metode in učila, Tiania vkljuSujo strvikturlra-nje operacij, toroj logiko, to pa bo Sb poglobi V temali lB,t.e, da učitelji Se zelo malo poznajo pomen smotrov oz, njilifivo óiieracionallxacijo skozi vsebino, metode in tehniko vzoojnolzobra.'ievalnena dela. nrr /i poskus, da 1)1 učitelji skupaj z učenci nai'; I primero uresničevanja smotrov, navedenlli poa 2.1. 1'okaznlo pa so je, da jo ta tema uvrščena predvsem preznodaj, ko učenci In učitelji Se nimajo dovolj tiradlva za take primere, pa tudi, da ne prvi ne druni niso navajeni razmišljati o jsiiiotrlh svojega pouka in učenja in so učo le vsebino ter v manjäi meri tudi metod in tehnik, Slatvena pomanlkljivost je tudi v učbeniku tn drugih rrradlvih v tem, da je premalo življenjskih primerov, v katerih učenci ne bi le uporabljali vsePiine znanja, temveč tudi metode in tehnike ter tako uresničevali procesno cilje vznojnoizobra*evalneg« programa v realnih slLu.-JCi iah, kl Lil najbolj prispevale k doiilv-Ijnrijii rcv'ili7.;iclje fjinotrov. Gre zlasti aa metodo rüfiovanja roalnih problemov ter razvijanje r,i/l skoval no-izobra?.evalnGqa pristopa. Te mutiocic i^a t.wll iiftltolji Se fslabo poznajo, zato je trolj.i rinčrtovati parmanontno izobraževanje učltcLjov Klatiti v tej smeri. 3.4. ronicn k j hcrnetlko, organizacije, upravljanja in r.ifjunalnlistva v procesih dela in ž i v 1 j !■■ n j (I Ta tciiiui je nova in še ni zajeta v učbeniku, roka italo so j ti, ein brez podporo uöbenika učitelji '/anjo nisio nioqll najti primerne vsebine in me-Lod. To tudi razloži nizko occno 2.0. Spet bi moril 11 [irikaKfltl realne primere po posameznih navedenih področjih, vendar jim Ìe-tl očitno manjkajo, ainto so tudi namonlll temi le 1.5 iirci, kar jo nionj, kot jo bilo previđeno (2 url). Tomu Licitreiirui ko tudi tonavo učencev. Krivdo prlplfmji.'jo pomanjkanju ntadiv In pripomočkov (ocena ki l.il jim pomagali terao ustrezno uresničiti. Nvijtio potrebujejo realno, kvalitet"-no ijrinuiru. Analiza tudi v tem primeru jasno ka?,c, da isčitelji lo malo ."samostojno sledijo rrtzvoiii i"iičuna1.nlStva ter se predvsem zannlajo na ufbun.lk. Cotovo pa je temu krivo tudi dejstvo, da imamo v domačih joBlkili le malo literaturu, kl lil jim lahko učinkovito pomagala pri ii a tiio i. i; f 1 b r a ž ( • va n j IJ. 3 ■ ^ • I'd J um Inf orinaci j e Ta uvodna tema za sklop naslednjih štirih zajema osnovne pojme iz teorije Informacij. Po oconl Iz primorjalno analize jo ta terna premalo konkretna. To se negativno odraža v operacionalizaciji ciljev, saj učitelj nima realnih situacij, na katere bi gradil uporabo definicij. rretilocj jo, da bi temo močneje povezali z naslednjo, ki daje take moSnoKtl. Za ločeno temo !iO učitelji dali ocono vaecia 1.5 in jo o-mojill na čas 1 ure. 3.6. Predstavitev informacij Kot je omenjeno zgoraj, jc tema nadaljevanje projänje tor obravnava vrste |iredstavitve in nafiine zajiisa informacije. Njen pomen presena okvire prcnimpta računa Ini&tvo. Ocena je 2.25. Zanimivo je, da pri tej tonil ni opaziti večjih ttiSav ne pri učiteljih, no pri učencih, verjetno Zrito, ker jo dobro strukturirana. Predlagani čas jc i ura. 3.7. Anaiognl In digitalni računalniki Toma o|Usiije nrialotfne in digitalno računalnike Jn alatiti poudarja skupne značilnosti in razlike. r.re predvsom za Informacije o računalnikih, torej za VHoliinsko pristotio. Kato je tema tudi dobila nlv.ko oceng 1,75. Opozoriti kaSo, da bi ob ustrezni predelavi tema lahko sluSila za do-sognnjö viSjih kognitivnih kategorij, zlasti na ravni komparativne analize. Potrebni čas jts 1 ura, 3.8. njnarna predstavitev infiormacij Temo zajema prGri Lom noscg.imo problfim^jv, kar povef^n zah-liiiovl. Ocena Jo 2.l'i. Po prelivi dona ! ura, učitelji saj Hi'dnj porabijo za to Terjano povečanje časa ute- rneljujejo s potrebo po doseganju razumevanja In tudi višjih kognitivnih kategorij, vsaj stopnje analize. Celo za učitelje je po njihovem mnenju snov zelo zahtevna, 3.14. Oanovni pojmi o ra^unalniSkih sistemih Tema podaja pojem sistema in konfiguracije, kapacitete pomnilnika, možnost konfiauracij raöunalnika ter pojem rafunalniške mreže. Slede opisi načinov delovanja računalnika ter osnove operacijskih sistemov. Tema zaključuje z obravnavo možnosti napak v računalniku s ataliäfia zanesljivosti njegovega delovanja. Povprečna ocena je 2.25, predlagani fias 1 ura ustreza. UCenci imajo le delne teSave z razumevanjem snovi in to velja tudi za uftitelje. Ugotavljamo visoko stopnjo motivacije, ki jo zlasti dosegamo s praktičnim delom na računalniških sistemih. 3.15. Pojem jezika Tema najprej opredeli naravne jezike, sintakso in semantiko. Zatem preide na umetne jezike in poudari zlasti programske. Ker gre predvsem za definicije, je to spominsko zahtevna tema, ki pa večini ne predstavlja večjih težav - najbrž zato, ker se veSe na znanje iz slovenskega in tujih jezikov. Predlagani Sas jel ura, povprečna ocena pa 2.0. 3.16. Pomen, vloaa in vrste programskih jezikov V tem sklopu obravnavamo vlogo programskeaa jezika in odnosa! programski jeziki in človek ter programski jeziki In računalnik. Obdela hierarhijo jezikov. Ocena je 2,25, predlagani Čas je 1 ura. To spet kaže, da tema - morda prav zaradi poznavanja naravnih jezikov - ne predstavlja večjih težav. 3.17. Prevajanje programskih jezikov Tema pokaSe zaenkrat Se omejene možnosti računalnika pri komuniciranju s človekom in opredeli prevajalni program kot prevajalnik ali kompilator. Zatem to podkrepi s primerom pre»-hoda od programa v vlSjem programskem jeziku preko strojnega jezika do terjanih rezultatov. Pomembnost tame je ocenjena sorazmerno nizko z 1.5. Po mnenju učiteljev I ura v ta namen ustreza, vendar ugotavljajo veliko zahtevnost snovi. Ta ugotovitev pa se manj odraža pri ut čencih, ki imajo le delne težave z razumevanjem. 3.18. Sistematični pristop k reševanju problema Tema skuäa razložiti, kako poteka reševanje problemov z računalnikom in postavi Sest stopenj. v tem reševanju; 1, definicijo problema, 2. grobo zamisel ustreznega algoritma, 3, podrobno izdelavo algoritma, 4, pisanje programma, 5, testiranje programa in 6. končno izvršitev programa. Tema se"nadaljuje v naslednjih Štirih sklopih. Ta tema je bistvenega pomena in je dobila oceno 2.75, Kaže pa, da je zelo trd oreh za učence in učitelje. Namesto planirane 1 ure predlagajo učitelji 2.5 ure, že sedaj oa norabijo zanjo najmanj 2 uri. To kaže, da učitelji niso vajeni metode re Sevanja problemov nrl svojem delu oziroma, da je ta v šolah le'malo v rabi. Težko je dobro definirati probleme, kaj šele nadaljevati delo po naslednjih stopnjah. Pri definiciji je treba ugotoviti, v čem je bistvo problema in nato začrtati njegovo reševanje tako, da bi lahko načrtno zbirali in urejali podatke. Naslednja težava je postavljanje hipotez o medsebojnih odvisnostih urejenih podatkov, ki bi jih zatem skušali preverjati. Kljub takemu stanju je na terni treba vztrajati, saj morajo učitelji računalništva tu popravljati ne le, kar je bilo pri drugih predmetih zanemarjenega, temveč tudi svoje lastno izobraževanje, ki je očitno redko temeljilo na metodi reševanja nroblemov - ne glede na to, da vsak delavec v praksi mora reševati probleme. Preverjanje hipotez kot zadnja, a ključna faza metode reševanja problemov pa je mnogokrat kar izDušČeno, Tako učenci kot učitelji se preveč radi zadovoljijo s hipotezo kot končnim rezul- ' tatom, kar je seveda v nasprotju s potrebami usmerjenega izobraževanja za realne razmere dela in vsakdanjega življenja. Ta tema potrebuje vsaj 2.5 ure, .Sicer pa mora kot metoda prepletati vse naslednje teme, 3.19. Razvoj in zapis algoritma za reševanje problema z rarunalnlkom Temo sestavljajo primeri računalniško usmerjenih algoritmov. Predstavljeni so splošni Dojmi računalniških algoritmov, snremenljivka, vhod-izhod, kretnica, zanka, modul itd. E'rimerjalno so podani tudi načini zapisa algoritma v procesu razvoja algoritma; naravni jezik, diagram poteka, programski jezik. Oct;na teme je 2.75. Učitelji ugotavljajo, da so ta!:a operacionalizacija ciljev kot vsebina in metoda zelo zahtevne, učenci imajo težave z razumevanjem, uporabo znanja in doseganjem višjih kognitivnih kategorij, Vse te težave izvirajo predvsem iz dejstva, da je' - kot je bilo že ugotovljeno v prejšnji temi - metoda reševanja problemov v naših šolah redkost in učenci niso vajeni svojega znanja logično strul'.turirati, Podobno velja seveda tudi' za učitelje, ki so bili tudi učenci takih šol na vseh stopnjah, 3.20. Programski jezik Učitelji lahko izbirajo med fortranom in pasca-lom. Obsežna tema zajema razvoj enega od jezikov, vlogo prevajalnika, programske ukaze, a-ritmetiSne izraze, vhodno izhodne stavke, krmilne stavko, polja soremenljivk in podprograme. Struktura je podobna za oba jezika. Tema je dobila visoko oceno 3, Predvidenih 25 ur žele učitelji povečati na 29 ur. Učitelji ugotavljajo težave nrl operacionalizaciji ciljev, tj, ne vedo natančno, kako v tej temi dosegati navedene cilje. Snov In metoda se jim zdita zelo zahtevni. Dokaj znanja terjajo tudi ostali trije - terminologija, učila in evaluacija. Za učence pa ugotavljajo, da le stežka dosegajo višje kognitivne kategorije od stopnje uporabe znanja dalje. Celo veči že samo spoznavanje in razumevanje snovi jim delata težave. Te pa še novečajo nižji programski jeziki :i modul v okviru visokošolskega študija', ki ga zaenkrat kot dodiplomski študij načrtujejo v sodelovanju FHT - matematika. Fakulteta za elektrotehniko in za metodološki sklop FNT - RCPU (Uačunal-niški center za programirano učenje). - Seminarji za učitelje (dvo do tridnevni), ki so äe postali redna praksa, so no le pomemben način dopolnilnega Izobraževanja, ampak predstavljajo permanenten stik med učitelji in sodelavci projekta ter seminarjev. V bodočih temah seminarjev bo treba več pozornosti posvetiti metodičnim problemom v zvezi z reševanjem problemov in evaluacijo znanja, kajti dejstvo je, da tistega, česar učitelj sam ni bil deležen, ne more posredovati drugim. 4.4. Izdelava navodil za učitelje za izvajanje pouka računalništva « - Po mnenju učiteljev so sedanja navodila (Raj-kovlč,V. 1977) pripomogla k boljšemu doseganju zahtevnosti programa predvsem v okviru metod podajanja računalniških konceptov in reševanja problemov z računalnikom. - Navodila je jiotrebno dopolniti glede na teme 4 in 9 ter v odviru tem 18, 19 in 20 izvleči programske in algorimične koncepte ter jih povezati s sekvenco primerov in vaj. 4.5. Učni pripomočki - osnovni učni pripomoček je računalnik z visokim programskim jezikom (pascal, fortran). Zaželen je čimbolj neposreden stik z računalnikom,^ ki ga omogoča interaktivno delo. - Pri poglavjih 12 in 13 nekateri učitelji uporabljajo tudi programiran kalkulator. - Uporaba tirafoskopa je pogosta, vendar je vezana na ustrezno pripravljene prosojnice, S čimer imajo učitelji vsaj pri nekaterih poglavjih (2,10,12,13,H) precej težav. To narekuje čimprejšnjo pripravo kompleta prosojnic. 5. ZAKLJUČEK Komparativna analiza realizacije vzgojnoizo- braževalnega programa računalništva v srednjih äolah je pokazala zlasti: 1. Težave so v zvezi z ooeracionalizacijo ciljev. To ne Izvirajo le iz vrzeli v metodah in premajhnega števila primerov v okviru posameznih učnih enot, temveč zlasti iE dejstva, da so uCltelji vajeni razmišljati predvsem o vsebinskih ciljih pouka in bistveno manj o procesnih. Tako stanje pogojuje njihovo lastno izobraževanje, saj je hiba naše celotne vzgojno!zobraževalne prakse, da terja predvsem poznavanje podatkov o dejstvih in pojmih, bistveno manj pa njihovo globje razumevanje in sposobnost uporabe. Prav tako vse prepogosto napišemo cilje za začetek učnovzgojnega programa, ker to pa6 terjajo navodila, pri obravnavi tem pa jih uspešno Ignoriramo. ReSitev bi bila zahteva, da celotni sistem evaluacije pridobljenega znanja Dostavimo na preverjanje doseganja deklariranih smotrov. V tem smislu bi bilo treba evaluirati ne le učenčeve dosežke, temveč tudi delo in pogoje ' za delo učitelja in šole ter ne nazadnje sam vzgojnoizobraževalni program. 2. Dokaj visoka stopnja abstraktnosti v učni snovi predmeta računalništvo je seveda zahteva, ki jo težko preraoščamo, saj je ugotovljeno, da je prehod iz konkretne v abstraktno siero težak. Zato je treba sposobnost abstrakcije načrtno gojiti v sodelovanju z vsemi drugimi predmeti. 3. Itetoda reševanja problemov, kot ključna fne-toda s pomenom za znanost in prakso je že •pravi nastorek v vzgojnoizobraževalni praksi. Vzrok za to pa ni le v nevajenosti učiteljev v uporabi te metode, temveč tudi v pomanjkanju vrste dobrih primerov reševanja realnih problemov ob istočasni ohranitvi potrebne sistematike in logične hrbtenice predmeta. Kato bo treba terjati, da postane metoda reševanja problemov neogibni pogoj gradnje učnih enot, 4. Za interdisciplinarno povezovanje bi kazalo Iskati primere, ki bi pomagali učiteljem računalništva, da svoje delo povezujejo z delom učiteljev drugih strok na šoli. 5. Povezava s prakso je nujna ne ie ori zagotavljanju aparaturne opreme, temveč tudi za usmerjanje. Več bo treba sboriti na šolah, da bi bila ta povezava tesnejša. Se zlasti pa je treba učencem in učiteljem odpreti vrata delovnih organizacij in jim nuditi proste kapacitete ter strokovno poitioč, sicer Sole svojega programa ne bodo mogle uresničiti, kar so bo otepalo praksi, Že sedaj je nekaj svetlih zgledov takega sodelovanja, ki. jih je treba poudariti kot urliner za druga, • 6. Projekt pouka računalništva v usmerjenem izobraževanju mora stalno dopolnjevati učbe-' nik, graditi priročnik za učitelje, orinra-viti komplet prosojnic, testo, razmišljati o drugih avdiovizualnih pripomočkih in uči-lih. Na učitelje lahko prenesemo odgovornost za individualizacijo uouka, ne pa tildi za celotno gradnjo programa. Ta mora biti skupinsko delo najboljših strokovnjakov, ki ga ocenijo ustrezni strokovni in družbenopolitični organi, da bi bilo zatem lahko osnova delu na Šolah. 7. Sistem izobraževanja učiteljev nasploh in posebej učiteljev računalništva mora biti tesno vezan na naloge njihovega dela. Vsa praksa kaže, da "česar se učitelj ni učil, tudi sam ne zna učiti drugih". Ce je bil vzgajan k poslušanju nredavanj, bo tudi sam predaval. Če ni srečal metode reševanja problemov in Dovezovanja teorije s prakso v svojem študiju, tega tudi v Soli ne bo delal. 6. LITERATURA BenkoviČjJ., Korbar,R., Rajkovič,V., Roblek, B., Sirnik,!., Kritična ocena stanja računalništva na srednjih šolah v SR Sloveniji, informatica 77, 7 20 3. Benkovlč,J., Bratko,!., Kornhauser,A,, Rajko-vič,V., Roblek,B., Sirnik,I., Introducing fundamentals of cybernetics with automatic control at secondary level, ITAC Symposium Trends in Automatic Control Education, Barcelona, 1977, BenkDviČ,J., Cokan,A., Martinec,»., Reinhardt, R., Roblek,B., Računalništvo: Kbirka nalog 1, Državna založba Slovenije, Ljubljana, 19B0. Bloom,B.S., Taksonomija ili klasifikacija o-brazovnlh i odgojnih ciljeva, Jugoslovenski zavod za proučavanje školskih i prosvetnih pitanja, Beograd, 1970. Bratko,I., Rajkovič,V., Roblek,B., Some aspects of secondary school computer education, Modern trends in cybernetics and systems, vol.3, Springer-Verlag, Berlin, 1976, 35-40. Bratko,!., Rajkovič,V,, Uvod v računalništvo. Državna založba Slovenije, Ljubijana, l'JSO (ponatis) , I Bratko,!,, Rajkovlč.V., Informatika in računalništvo, poglavje v učbeniku Osnove tehnike in proizvodnje, Tehniška založba Slovenije, Ljubljana, 1960. Gagne,R.M., The conditions of learning, edition. Holt, RlnehartÄWinston, New York,1970, Rob lek,B.(urednik) , Računalništvo: Gradivo s tečaja za učitelje, Zavod SRS za šolstvo, Ljubljana, 1972. Rajkovič,V., Metodični problemi nri pouku računalništva, gradivo za učitelje računalništva, 1977 . Rajkovič,V., On tJie role of computer sciep^e subjects at tlie secondary scliool level, 3 International Conference ün Information Technology, Jerusalem, 1978. 'Rajkovlč,V., Vrednotenje računalniške opreme 7.a potrebe reformirane srednje šole, simpozij Ir. Lormatica 78, Bled, 7 107. lioihardt,R.,Rajkovič,V., L.ajovtc,!., Vrečko, .J., Kriteriji za izbiro programskega jozLka pouk računalništva v srednji šoli, ainipo-;:ij informatica 77, Bled, 7 107. Reihardt,R., Renubliška tekmovanja srednješolcev Iz računalništva, Informatica, 2{1), 1978, 59-83. Benkovičjj,, Kotnhauser,A,, RnJkovič,v,, Poročilo o delu, raziskovalni projekt Poiik računalništva v usmerjenem Izobi'azevanju, 1. faza 1978, 2, Jaza 1979, 3, faza 1980. Kornhauser,A. , (Jtioraba računalnika v kemijskem Izobraževanju, Vzgoja in izobraževanje, 6(5), 1975, 3-24, GENERISANJE IMENIČKIH OBLIKA U SRPS K O HR VATS KÒM JEZIKU D. VITAS UDK: 681.3.06 : 808.61 MATEMATIČKI INSTITUT, KNEZ MIHAILOVA 35, BEOGnAD U radu ja opisan postupak automatske morfonoloSke sinteze imeničkih oblika u navremenom srpskohrva-tskoni Jeziku. Postupak je zasnovan na formalizaciji pravila alternacija i identifikaciji segmenta u reCi na koji, eventualno, deluju alternacije. Opisani su potrebni ulazni podaci, kao i njihov odnos sa ugradjenim "znanjem o oblicima".' Xstakniite su karakteristike programske realizaciju, kao i pravci daljin istraživanja. GENERATION OF NOUH'S FORMS IN SERBOCROATIAN. In this paper, the procedure of automatic morphonolo-gical synthesis of noun's formH in contemporary serbocroatian is described. The procedure is bosed on formalization of alternation rules and identification of word's segments which may be liable to alternation. Heeded input data and their rapport with implemented "knowledge of forms" are described. Characteristics of program realization and the directions for further investigations are outlined. UVOD 1. Proces ßenerisanja iskaza u nekom prirodnom jeziku, u okviru date generativno-transformaci-one gramatike i nad zadatira rečnikom, se sastoji u osnovi iz dve faze CVauquois/75/); -ßenerisanja povrSinske sintaksičke strukture, i -morfolo5kO£ grjr.-irisanja oblika reii. LI prvoj fazi se drvo izvodjenja" dubinske strukt-ture, koja je, u izvesnom smislu, kanonična reprezentacija značenja, primenotn transformacionih pravila prevodi u drvo izvodjenja povrSinske strukture. Zavräni simboli (terminali) drveta izvodjenja su elementi rečnika, koji se joS nisu realizovali. Pravila koja odred juju morfološku realizaciju se proučavaju u okviru morfonologije i raorfosintakse. Pri tome, prema C Dubois/73/), ■ morfonologija je opis svih operacija pomoću kojih niz završnih simbola poyräinske■strukture; dobija fonološku i'fonetsku-ihterpretacijuj kako bi postao realizovani iskaz , Morfosintaksa .'je ■ . opis pravila kombinovahjamorfema u formiranju reči, kao i fieksivnih .-afiksa» • ; ' . 2. Da bismo u daljem izlaganju izbegli.dvosmislenosti, uvodimo sledeča terminološka ràziiko- : ; Vanja: Element leksike ćemo nazivati leksem. Realizaciju leksema u iskazu ćemo nazivati oblik. Bilo kakav niz karaktera (grafičkih simbola) izmedju dva blanka, koji je realizovan u nekom tekstu, zvaćemo reč. Za kvantitativnu lingvistiku, posebno za leksičku statistiku, je karakteristično ispitivanje odnosa reč/oblik, pri čemu je broj reči (NJ odred jen dužinom teksta a broj oblika (V) dužinom rečnika tog teksta 3. Poslednjih godina je bilo pokuäaja automatskog aenerisan-la iskaza sroskohrvatskoga jezika (dalje, SH-jezika). Ovakvi eksperimenti su bili zasnovani na parcijalnom gramatičkom opisu površinske strukture iskaza a kao rečnik je upotrebljavan rečnik.ioblika leksema, podesno označen za potrebe.ovakvog pristupa generatornom procesu. Ovakav pristup je razumi jiv kada se zna da ne postoj i teoretsko-lingvistički model savremenog SH-jezika ù obliku-podesnom za automatsku obradu. Problemi: automatskog morfonološkog generisanja ;odn. problemi'mprfonoloäke sinteze oblika, do sada, takodjei ni8u obradjivani. >t. Cilj ovoga'rüda je da se opiSe postupak automatskog morfònoloSkog generlsanja imeničkih Oblika u savremenom SH-jeziku, kao i elementi programske implementacije ovog postupka. U razradi podeshog formalizma sa opis morfonoloS-kih relacija, koriSćene su razlifiite gramatike, kao i Pravopis SH-jezika iz 195U, godine. Imenički oblici se, u sistemu koji lierao opisati, generiSu polazeći od nominativa jednine (skraćeno, NJ), odn, nominativa množine (NH) ako jednina ne postoji, umpsto iz osnove, kako je uobičajeno. Opredeljivahje za NJ je bilo odredj eno praktićnim ra^losìmai Za datu imenicu, NJ, ako postoji, je jédinìstven, za razliku od osnove koja to ne mora,'biti. Takodje, nominativom je uobičajeno prikazivati imenice u rečniku, te nam ovakav pristujt obfezbedjuje eventualnu upotrebu postojećih reČnika u daljim istraživanjima. 5. Primer. PrpDlCT morfonoloSkog generisanja, kao i uvedene^pojtaove, prikazaćemo na sledećem iskazu - teoremi Xuklidske geometrije: U svakom uglu postoji (i-l ipoluprava, pomoću kojih je taj ugao podel jen,na'';n jednakih uglova. Ovaj iskaz sadrži 16 reči. Lek^em Cugao) se rea-lizovao tri pitia, u oblicima uglu, ugao, uglova. Zadatak morfotìólSke sinteze se sastoji u opisivanju skupa tiPansformacija koje leksem (ugao) prevode u navedene oblike. Da se ovaj problem ne sastoji u dopisivanju nastavaka na osnovu može se videti iz sledečih primera: Kada se na osnovu (vojnik) dopiäe nastavak -e, onda se u vokativu jednine realizuje oblik "vojniče" a u akuzativu množine oblik "vojnike". Dativ jednine za leksem (fuga) je "fugi" a za leksem (tuga) "tuzi", tj. u istom padežu, nastavak -i proizvodi razlifiite osnove. 6. Program za generisanje imeničkih oblika je realizovan u RC Matematičkog instituta, na mašini IBM 360/im. Program je pisan na programskom jeziku FORTRAN IV. Nepogodnost primene FORTRAN-a na istraživanja u ovoj oblasti su delimično otklonjene upotrebom jednog broja rutina opisanih u (Vitas/79/), namenjenih pojednostavljivanju manipulacije karakterima. Zadržan je i način kodiranja nekih slova Sfl-alfabata (npr, S je SX, ć je ex, C je CY, Ž je ZX, itd,). Program zahteva oko 60 KB. MEHANIZAM ALTERNACIJA 1. U sistemu za generisanje imeničkih oblika, oblici imenica še, kao Sto je ranije naznačeno, generiäu iz HJ, pri čemu ćemo NJ smatrati repre- zentantom odgovarajućeg leksema. Realizacija postupka generisanja podrazumeva opis pravila transformacije leksema (predstavljenog nominativom jednine) u oblike, mehanizam primene tih pravila, kao i odredjivanje one podreči u datoj reči nad kojom ova pravila treba primeniti. Pomenuta pravila transformacije leksema so, obično, nazivaju pravilima alternacija, ili, u starijoj literaturi, glasovnim zakonima. Pri tome, pojam alternacije obuhvata i pravila koja se priraenjuju pri gradjenju reči, no ova pravila nisu od zna iajau procesu generisanja oblika. , 2. Oblik pravila alternacija, u opätem. slučaju, je sledeči; Ako u datoj reči postoji podniz x sa svojstvom S i zadovoljen je uslov R, onda i zameniti pod-nizom y. Nizovi X i y mogu biti prazni ali ne istovremeno. Prazan niz obeležavamo sa 0, Svojstvo S je skup akustičkih i artikulacijskih osobina glasova, takvih da jednoznačno odredjuju elemente niza x . Npr. svojstvo "biti velami konsonant" odredjuje glasove k, g, h, pa je niz od jednog elementa sa ovim svojstvom ili -k, ili -g, ili -h, U odnosu na uslov R, razlikujemo dva tipa alternacija. Alternacije kod kojih je uslov R uvek zadovoljen, nazivaju se fonoloSki uslovlje-ne alternacije. Alternacije kod kpj ih uslov R zavisi od morfonoložkih osobina oblika koji se generiäe, se nazivaju morfološki uslovljene alternacije, Ispunjenost uslova R kod morfoloSki uslovljenih alternacija moguće je u nekim slučajevima utvrditi automatski (npr. palatalizacija kod imeni^ muäkog roda ili jotovanje), dok u drugim slučajevima to, za sada, nije moguće Cnpr. prisustvo nepostojanog a ili prelazak o u 1 u NJ ), te je tada imenici neophodno pridružiti informacije koja ukazuju na prisustvo alternarci ja. Elementi niza y su jednoznačno odredjeni elementima niza X, ako su ispunjeni uslovi SiR. Npr. u slučaju palatalizacije, za x=k, y=č. Spisak alternacija ugradjenih u sistem dat je u Prilogu 1. 3. Pitanje redosleda primene alternacija nije razmatrano u okviru SH-morfonoIogije. U sistem su ugradjene alternacije sa prioritetom defini-sanim redosledom navodjenja alternacija u Prilogu 1, Sto je dalo zadovoljavajuće rezultate. Mogućnost eksperimentisanja sa drukčijim prioritetima je, takodje, ugradjena u sistem. U. SledeĆi problem koji se javlja u postupku generisanja oblika se sastoji u ograničavanju dej- ' stva alternacija na podreč zadate reći. U lingvističkoj teoriji je uobičajeno ahvatanje da se oblici promenljìvih reiì mogu rastaviti na osnovu i nastavak, pri Samu je osnova nosilac leksičkog snaäcnjd a nastavak nosilac grajnatićkog anačenja reči. Osnova date reći, u načelu, nije jedinstvena - Jedan lekoem može imati viSe različitih osnova (koje nazivamo alomorfima). Nastavak oe formira od karakterističnog flekeivnog nastavka i, eventualno, od infiksa. Infiksi, opisani u Prilogu 3, pripadaju osnovi, ali bs u ovom radu, posmatraju kao zasebni morfemi. Pri tome, jasno je da ako su za dati leksem poznate sve njegove osnove, infiksi i nastavci, onda ae genorisanje odredjenog oblika svodi na korektno dopisivanje odgovarajučih morfema. Ukoliko je, pak, poznata samo jedna od osnova, ili jedan unaprcd utvrdjoni oblik, onda je neophodno mehanizmom alternacija tranaformisati tu osnovu u njene alomorfe, da bi,u sledečem koraku, bili korektno generisani oblici. Alomorfi osnovo, a timo i ganerisani oblici, mogu biti veoma udaljeni od polazne osnove, odn. oblika,s obzirom na raspored glasova. Npr. kod imenice (otac), oblicima NJ/otac/, DJ/ocu/,VJ/oče/ je iajednički samo prvi glas, S druge strane svo osnove jadne reči sadrže jedan zajednički podniz, koji ostaje neizmenjen li toku gcnericanja oblika. Ovaj podniz smo nazvali osnovni segment. Osnovni segment je uvek sadržan u osnovi, kao pravi podniz. Osnovni segment je jedinstven za datu imenicu. Sto bi moglo biti od značaja pri konstruisanju rečnika osnova u raznim računarskim primenama /automatsko prevodje-nje, pronalaženje dokumenata, itd./. Dopunu osnovnog segmenta date reći do bilo kojeg njenog oblika ili osnove nazvali smo sufiks-segment, ili kraće a-caf-mcnt. Pod modjuoblikom ćemo pod-razumevati bilo koju reč nastalu dopisivanjem 6ufiks-aegmenta na osnovni segment, s-segment nökog oblika, osnove ili medjuoblika je onaj deo reči u kome eventualno deluju alternacije, 5. Dekompozicija oblika na osnovni i s-aegment je, sa stanovišta automatske obrade, podesnija od uobičajenog rastavljanja na osnovu i nastavak, jar se polazeći od unapred utvrdjenog oblika deo u e-segmentu na koji eventualno deluju alternacije moie automatski odrediti. Ako sa V označimo proizvoljan vokal (uključujući i r, kada se pojavljuje kao vokal) a sa c bilo koji konsonant, onda podniz u s-segmentu koji je izložen dejstvu alternacija, može imati jedan od dva sledeča oblika /a/ vc"v CO^n^'O /b/ ve" (Ijnja) (Granico za n su postavljene prema statističkim istraživanjima o slogovnoj strukturi Sli-jezika CKoković /7'J/)), 6. Programski je mehanizam alternacija realizo-van rutinom ALTER, kojom se vräi morfonoloäka transformacija s-segmenata. Ključni deo ove rutine je rutina IDENT, koja u s-acgmentu identi-fikuje podnizove sa svojstvom S alternacija. Realizacija alternacija tipičnih za NJ (alternacije 1, 3, >», 5) se vifSi rutinom OUL,A. Alternacija 2 (0-*a) je realizovana u okviru rutine NDPA, sbog problema identifikacije prazne reči u s-segmentu. Prepoznavanje s-segmenata se vräi rutinom SUFIX, tako Sto se u reči identifikuje jedna od struktura /a/, /b/ s-aegmenta. 7, Primer. Kao ilustraciju opisanog postupka, navodimo tok gencrisanja oblika nominativa množine imenice (podatak), pretpostavljajući da au potrebna morfoloäka obeležja, kao i nastavak za fiM; - i, odredjeni. U primeru je prikazano odre-iljivanje sufiks-scgraonata, sufiks-segmenti izme-njeni dejstvom alternacija i medjuoblici, nastali dopisivanjem izmonjenih sufiks-segmenata na osnovni segment. Brojevi alternacija se odnose na spisak alternacija dat u Prilogu 1, Üedjuoblik e-segmcnt alternacija izmenjeni ili nastavak s-scgment rfj! podatak ak 1. k podatk atk + 1 atki podatki atki 6. atei podatci atei 11. aci MM:podaoi STRUKTURA PODATAKA 1. Pre nego eto se pristupi generisanju imeničkih oblika na gore opisani način, potrebno je odrediti morfonološke osobine traženog oblika. Osobine koje treba utvrditi odnose se na ispitivanje eg-zlBi;encije traženog oblika, na odredjivanje odgovarajućeg infiksa i padežnog nastavka, na defini-eanje skupa alternaciia kojim se NJ prevodi u traženi oblik, kao i na ispitivanje izvosnih svojstava, koja nisu u neposrednoj vezi sa algoritmom generisanja ali su neophodne u radu na tipologiji g-segmenata. 2. Razlikujemo dvc grupe morfonoloäkih osobina. Prvu grupu čine one osobine koje se moraju pridružiti imenici kao ulazni podatak. U realizova-nom sistemu, ovu grupu Čine tri podgrupe podataka; -niz HORF morfoloikih osobina dati* imenice.Elementi niza HORF su opisani u Prilogu 2, -niz MFMARK takav da je HrHARK(i)=taCno, ako ee u postupku generisanja primenjuje alternacija i{ inače je= netačno, -oblik koji truba genorisati i koji se zadaje brojem (jednina.množina) i padežom. Npr,sa (2,1) je oinačen NM, sa (1,5) vokativ jednine.(O,OJ oinaćava da treba penerisati celu paradigmu. 3. Drugoj grupi podataka pripadaju one osobine traženog oblika Cije je prisustvo mopuće automa-tGki utvrditi. Ove osobine ćemo poitienviti navo-djenjem rutina koje ih ispituju. Rutina PADEŽ ispituje uslove egzistencije oblika (S.-6. elementi niza MORD i ako oblik postoji, odredjuje indeks padežnOE nastavka u listi nastavaka (Prilog U). Rutinom INFIX se ispituje da li traieni oblik dopuSta infiks i ako je tako, odredjuje se indeks infiksa u listi infiksa (Prilog 3), PSJ ispituje svojstva zavrSnog kon-Bonanta u s-segmentu i generiäe uslove palata-lizaoije, sibilarizacije, jotovanja i inverznih alternacija za neke vrste imenica. Rutina KONGRP ispituje da li u s-segmentu postoji kon-sonantska grupa i, ako postoji, odredjuje njene osobine a posebno, oeetljivost na alternaciju 2. DPADEZ vrfii korekciju nastavaka pod dejstvom podataka generisanih rutinama PSJ i KONGRP. 1. Tokom rada opisanih rutina, konstruiše se niz MARK-1, čijih je prvih 16 elemenata istovetno sa nizom MARK. Ovaj niz sadrSi sve informacije potrebne za korektno generi sanj e bilo kog oblika. Generisani indikatori svojstava u nisu MARK-1 su posledica "znanja o oblicima", ugradjenih u sistem posredstvom navedenih rutina. (Niz MARK-1 je prikazan u primerima na kraju rada.) 5, Istraživanje odnosa "znanja" i ulaznih podataka se može predstaviti kao problem minimalizaci-je skupa ulaznih podataka. Naime, nizovi MORF i HFHARK nisu minimalni u smislu da se neka od, u njima prikazanih, svojstava mogu generisati. Takav je slučaj npr nepostojanim a u GM 2Ì3tencijom infiksa kod imenica srednjeg roda (M0KF(12)). U takvim slučajevima, odgovarajući ulazni podaci imaju samu kontrolnu ulogu. S druge strane, neki ulazni podaci, npr. semantički marker "iivo-neživo" (M0RF(4)) se, za sada, ne mogu generisati. Problem odredji-vanja minimalnih ulaznih podataka će biti moguće reSiti, po naäem miäljenju, tek kada se izvr-Si tipoloSka analiia s-segmenata, kao 1 etatistička analiza nizova tipa MARK-1, pridruženih ovim s-segmentima. Nizovi ulaznih podataka MORF i MFMARK predstavljaju definiciju morfonoloükog ponaSanja imenica kojoj su pridruženi s obzirom da je za zadatu imenicu i nizove MORF i MFMARK jednoznačno odre-djen bilo koji njen oblik. 6. Opisani programnki sistem je iscrpno testiran na oko dve stotine imenica. Izbor podataka za tei-.tiranje je izvräen prema karakterističnim primorima, navedenim u razliòitim gramatikama SH-jezika. 2a ovako izabran skup test-podataka, testiranje je obavljeno uspeSno u smislu da ge-nerisane paradigme u potpunosti odgovaraju svom gramatičkom opisu. Na kraju ovog rada nu navedeni rezultati generisanja oblika nekih "kompliko-vanijih" imenica. U prvom pravougaoniku su uokvireni ulazni podaci a u drugom generi sani oblik. Izvestan broj imenica, ipak, nije bio obuhvaćen testiranjem, i to i;-, sledečih razloga: - Neke komponente sistema, kao npr, rutina za ispitivanje disimilacije ili rutina za adaptaciju atipCnlh sufiks-segmenata imenica stranog porekla na morfonoloÉki sistem GK-jezika, jofi nisu realizovane. - Kod nekih imenica se javljaju odstupanja od ugradjenih raorfonoloäkih pravila. Takve su npr. (mozak) čiji je GJ-mozga, uraesto moska (nepostojano a + jednačenje po zvučnosti), (doba) -jedina imenica srednjeg roda na -a, itd. Moguće je, naravno, sistem tako dopuniti da obuhvati 1 ove izuzetke, ali smatramo da takav postupak nema smisla kada se ima u vidu sporadičnoat ovakvih pojava. Stoga će ovakve imenice biti predstavljene u posebnom rečniku izuzetaka, navodjenjem osobenosti njihove promone. - Neke reči, koje se po svojoj funkciji ponaSaju kao imenice, u morfonoloSkom smislu pripadaju pridevima te ih treba generisati po pridevskoj proraeni. Takve su npr. reči Bačka, Turska, draga, itd. DALJA ISTRAŽIVANJA 1. Rezultati opisanog istraživanja ohrabruju na proširivanje eksperimenta. Osim već pomonutih radova na tipologiji sufiks-segmenata, neposredno predstoji proSirivanje sistema na druge vrste promenljivih re'', i. Smatramo da j e promenu, prideva, kao i drugih promenljivih reči, izuzimajući glagole, moguće ugraditi, uz neznatne dopune u opisani sistem, dok će za ugradnju glagola biti potrebno dodati sistemu neke nove mehanizme mor— fonoloäke analize. Bilo bi od značaja ispitati i mogućnost primene opisanog postupV.a na druge , fleksivne jezike a posebno na južnoclovenoke jezike. 2. Kao posebno zanimljiv problem se može postar viti pitanje upotrebljivosti klasičnih rečnika Sll-jezika u automatskoj morfonoloäkoj analizi i sintezi. Ovaj problem se može formulisati na sledeči način: Da li je, na osnovu uobičajenog načina opisivanja leksema u rečniku, moguće automatski konstruisati nizove MORF i HFKARK, za potrebe sistema za generisanje oblika? Pozitivno reäenje bi omogućilo da se polazeći od postoje- đih rečnika konstruižSu razne vrste reönika, neophodne u daljim istralivanj ima i primenama u oblasti računarske lingvistike, Cime bi bile ostvarene znaöajne materijalne i vremenske uäte-de. 3, Povezivanjem sistema za gonerisanje oblika sa nekim sistemom za izradu konkordanei (npr.Vitas /79/), bi bila ostvarena monučnost automatskog pronalaženja avih pojavljivanja oblika jednoß ili viSe leksema u nekom skupu tekstova. Kako se uz svako pojavljivanje nekog oblika nalaze reference na tekstove ili delove tekstova u kojima se taj oblik pojavio, bila bi dakle omogućena ekstrakcija ovih tekstova koji sadrie zadate lekseme. Ovakvom tehnikom bi se, dakle, mogao realijiovati sistem za komunikaciju sa bazom tekstova na Gll-jeziku, upotrebom prirodnih kljuCeva -reprezentantima leksema. 1». Pometiüti problemi, će biti reSavani u okviru projekta "Matematička i ratunarska lingvistika", koji bi trebalo da se počev od sledeće Rodine realizuje u Matematićkom institutu. BIBLIOGRATIJA 1. Dubois J. et al. /7S/: Dictiontiairo du iini;u-istique, Larouuse, Paris, 1973. 2. Koković H. /79/: Sloßovna struktura urjiako-hrvatskog jezika, Izvcitaj cd üettiLnara za rna-ttimatičku i računarsku linüviötiku tlatematiC-koß instituta, beojirad, Uocemljar 1970 . 3. Vauquois S3. /7 5/; La traduction autoinacique a Grenoble, Uocumuntc do lincuiutìquc qu.intita-tivu n® 2M, Dunod tAso .Jean-Tavdrd) .Pariti, 1975. U. VitüG ü./79/i Prikaz jednoć cistoma za automat uku analizu teksta, lUrOUMATICA 70, JJled, oktobar 1979, 7 101. PCOATAK 1 7 HORF •tllOlllOOOOOOlll MFMAflK -TTFFFTTFTTTF BROJ- 2 PACEZ- t wromrs—2—i—i—5 t/HENJENO KiPOCATK IZf-ENJENO K'POCATK HARK-1 LllOlllCOOOOOUlOOOOOCCOOOOCCCQOOOOOOOOO OOQOQQUCCOOOCOQOQOOQOlGQCllOlllOOCQOOCOO PSJ-HARKERI 1 0 0 I 0 0 0 0 1 0 HAHK-.i iiioiiicoooooiiicooooooQoaocooooocooooai 001000000100lOCOOOOOOlCOOOlOlllOOOOOOOđO WMENJENO K.POCATCI ^ ŽHENJENO K'POtACl ruwr.r.j£NO K«POCACn Primer 1, NM(podatak):podaoi 1 I 1 ■RTTX0-r?- HORF «1320111000000 HFHARK »TTTFFTTTIfTf BftOJ- 1 PADEŽ" 7 _ »(AStAVAH^-Ì-1-3-i- IZHENJENO KfHISC IZHENJEKO K^HISL U REZIHU 1 ZA ALTERNACIJU DROJ 2 HFHARK>F IZMENJENO K'MISL HARK-1 1320111COOOOOinOCOOQOOOCOQCOaOOOOOOOOflO oooooooooooooooooooooieooiiiioioooooocoo PSJ-HARKERI lOOOOOOOOl MARK-1 Ì32ulliccoc001110000flacoc00co00000000c01 OOOOOOOCOICOOOOOOOOOOOCOOOOUOLOOCOOOCOO IZHENJEND K-CISLX IZHENJENO K-flSXLX TZWENJENO K^flSXLX ••n'MEHJENff'Ü^HtiXUlJ---1 Primer 3, IJ(micao)::mi61 ju 1 1 1 TURCvtN-TT- HCRF >1111111010000 MFMARK -FTFFFTTTTTIF SROJ- 2 PAtt:- 2_ NASTAVAK- 2 2 12 MARK-l llinilClOOOOtUOOOOOOCOCCQCaOOOOOCOOCCC OOOOOOUCCOOOOCOOOOOÒOlOOOUllllOOCCOOOOO PSJ-KAKKERI 1000000000 tsdrveta - "živo" pisac 1 5 HCRF -llllltlOOOOOOlll MFMARK ^TTFFFTTFTTTF broj- 1 paoez^ 5___ nastavak- 15 13 izhenjeno k^pisc izhenjer4q kspisc HAftK-1 iiuiiiocooooiiioooooococoaaoaooocĐooaao oooooooQOOOOOoooooooaicooiioiiiooooooceo PSJ-HARKERI 1010000 100 KARK-1 llUlllOOOOOOlllOOOOOOCOCOOOOOOOOOOOOCCl OIOOOOOOOIOOIOOOOCOCOICOOIOOIIIOOOOOOCOO IZMENJENO K-PI5CYE i^we^jen0 k-pisxcye ifzhenjeno k'PISXCtf"] Primer 6.VJ(pisac)-piäCe UCAG 1 4 HORF -1110111001100 MFHARK -TTTFFFFFTTTF aRQJ° 2 PADEZ=» 2_ 1 1 1 nastavak» 2 2 1 izhenjenq k-ugc umenjeno k«ugl IZKENJENO K'IUGL hark-l l110111001100111.00000000QOOCOOOOOCCCOOOO aOOOOOOOOQCOOOOaCOOOOlCOOOOOlllQOOOOOOCO psj-mapkeri lOOOOOOOOO hark-1 illOUlOOllOOlllOOOOOOCOOOOOOOOOOOOOOCCl ooooooocoioaiĐooaocooicocoaoiiiooooaoooo iNrix= : 3 la iz^^enjeno k-=uglo izkenjeno k'uclcv Primer 7,GM(upao>=uglova PrilOfj 1. Ui'.r'adjene alternacije (Alternacije su navedene ili prikazivanjem nizova K i. y u obliku x-+y, ili svojim uobičajenim gramatičkim nazivom). Ulazne alternacije; 1. a^■a 2. 0-a 3. o^l H. 0-»l 5. 1-^0 6. palđtaliziicija 7. nibiiarižacija B. jotovanjfi 9. jednaicnje po mentu tvorbe 10. jerjnačoiijf! po zvučnosti 11. gubljenje t,(l u konsonantskoj ßrupi 12. 3-É UgracJjone alternacije: 13. Gubljenje udvouCručonop, konsonanta IM, Inverzna palatalizacija 15, Invurzn.i nibilarizacija 16, Inverzna jednačenja Prilog 2. Niz MOKF I. Vrsta reči (imenica,...) 2. Vrsta promene (A.Ij, I - prema nastavku za GJ) 3. Rod imenice (muSki, ženski, srednji) 4. Semantički marker "živo-neživo" DRVG 1 4 HORF -1130111000000111 HFMARK -FFFFFFFFFFFF _BROJ- 1 PACEZ- ?_ ¥ASTAVAi<--1-J-1-2- HAftK-1 1130111COOOC0111000000COOCOCOOOOOGOOOCCO lIOCOOOOOOOflOOOOOOOOCOOOOCaOGOOOOOCOOOCflO PSJ-HARKERI 1000 0 030CO MARK-1 inoiiicaooooiiioooooocacQQCQOooocooocoi ___ÜOÜ003000000000000000QCOOOOOOCQOOCOOOOOO K^bRVA I Primer MCb).GJCdrvo):drva - "neiivo" SLIKA 1 5 HORF -1220111000000111 «FMARK -FFFFFITTTTTF 6R0J» 1 PADEZ- 3 nastavak- 13 2 6 «ark-1 12 20111000C00111000000CQCOOODOOOOCOOOCOO oooooooaooocooooooooooeooiiiiiiocccoocoo PSJ-MARKERI 1001 001010 H»RK-1 12 20UlCQOOOOlUOOOOaOOOC'COCOCOOOCOOOCCl ooiooioocoocoooooaoocoooccionioocooocco IZMENJENO K'iSLtCl IZtiENJENQ K=»SL1C] I Primer S.DJ(slika Jralici Markeri egzistencije 5. Postoji jednina? 6 J Postoji mnoiina? 7. Rod jednine rodu mnoiine? 8.' Ako nije 7, kako se menja množina? Opis infiksa 9. Produžena jednina? 10. Produžena množina? 11. Broj različitih produžavanja 12. Nejednakoaložnost ijiienica? 13. Tip infikaa za 12, . Atipični nastavci 14. atipičan nastavak za VJ IB, atipičan nastav.-ik za U 16. atipičan nastavak za GM Prilog 3. Liuta infiksa 1. -ov- 2. -ev- 3. -in>). -et- 5. -es- 6. -t- 7. -V- 8. -r- 9. -n- Prilog "i. Lista nastavaka pade?,nih 1 2 3 U S C ■ 7 a <) -a -tì -u -O -i -a -om -em 10,-ju 11.-ama 12,-ima 13.-iju NOVOSTI KOJE MIKRORAČUNALA U UPRAVLJANJE I PROCESA UDK: 681.3.019 UNOSE NADZOR GABRO SMILJANlC ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET, ZAGREB rtikroraCunala unose vlSe novosti u upravljanje t prađenje rada proceaa, koje ranije, nisu postojale. Ü članku ae neke ođ tih novosti, razmatraju i lanóse primjeri. new possibilities introduced by microprocessors in process COKTROI. and supervision; The microprocessors introduce eeveral new possibilities in process control and supervision not existing earlier. In the article aome of those new possibilities are considered and examples given. 0 novim mogućnostima koje se otvaraju na području upravljanja procesima, pojavom mikroračunala onakvih kakva se danas mogu kupiti na trŽiStUi bilo je več govora u ranijim radovima . U ovom eianku pokušava se neke od tih mogućnosti detaljnije Istrailtl 1 prikazati njihovu primjenu u praksi. Dakako sve te primjene nije bilo moguöe do kraja razradlti-to <5e trajati koliko i mikroračunala - ali neke od-njih su realizirane 1 nalaze se u primjeni već dùìe vremena, dok se druge nalaze u fazi studija, pa. de tek kasnije moći biti realizirane, ako so za to nađje snage i Interesa, Radovi prikazani u ovom Članku ostvareni su na Zavodu za regulacionu 1 signalnu'tehnlkir . rNA/ ATM) . Pri •tome: se u okviru tema S12-a •različitih drugih ijaii-»;, • finih poduhvata načelno' razmatraju i istjraäu^u nove" mogućnosti na Zavodu za RST, a^ zatim Se tako dobiyenav.Bä-zrianjflj.pokuääva^u.. te^tìllžtr u suradnji sa žainteres'lrintin poduzećima, fsa. 1 pojedincima, pokle ee u- réall.zaiqlji '.Uspjelo otići ovisi u velikoj•'jnjer'l' o •pÈ-iftrèdriitiiV'ps)^ . ^ .■•■ •-■•i- ■• •. ■:'•'■ • ■ '. duzećim'a i uopće p. ii.aSln! • jH5ro.đlav.eh.s!tM Aó- ' gućnošt'ima',^! ai ■svim^i on im 3tO- |to;'zneiòlf.. -Naiinfr postavljeni:. tad'aC^i '.daiekö ; pre'jaz.fr ^ògtietìoplé'l-. grupe .oküßl jénéSokp;-z zi K'Št.' u, sva- kom pogledu, Övo /j.e '^t'r^ re'ći početku da bi se .shva.tió ■ karakter Ovog čl'ankai Prije nego äto se prijedje na daljnja razmatranja pogledajmo koja su to osnovna svojstva mikroračunala koja omogućavaju da.se realiziraju novosti Ù upravljanju procesima. (Ta ,su svojstva nnJSiroko rnarnntrann u floomftnuttm radovi- To je u prvom redu niska i:ljena današnjih komercijalno raspoloživih mikroračunala, koja se spuSta sve do 2-3 0 po jednom mikroprocesoru ill nekom drugom LSI sklopu, Zbog toga se s mikroraSunallma ne mora Stedltl, barem äto se tiče sastavnih djelova. Upotreba nekoliko ili čak nekoliko desetaka mikroračunala za upravljanje samo jednog procesa ne predstavlja ozbiljan ekonomski problem, dok je s većim računalima to bilo nezamislivo. Zbog istog razloga upravljanje mikroračunalima dolazi u obzir i kod najmanjih procesa i naorava.("Proces" se u ovom članku pretpostavi i a u na-iSirem smlsl'u tj. proces je sve ono gd^ja se neSto do'gdi'a 1 s^ čime .Se moie upravi j.Ttl) . Dalje uz tako nisku cij.enu mikroračunala imaju znaCajnu moć obrade podataka, tako da se za mnoge poslov« mogu usporedjlvati s većim računalima. Uz sve to dimenzije su itn neznatne, tako da u ^-ùme pogledu oilkroraCunala mogu iz-gl^ati- kaö .nevaSaTi;- dodatak senzorima i izvrr M'i'mv oÉgari^pia,. :)toji predetavljaju veći dio pro-cesin'otìt' ^Sistein^ .1 po cijedi i po iiaiejjlft'dlmeiizl'jä^^ Hàjvè^Si dio cijene svakako, pred stavlja rad potreban da se upravljački si.stérti'konbiiSiràju, raztäde upravljački algori tiiit, da. se. oni Implementiraju u programe, te da se na kraju jsloSe 1 puste u pogon upravljački alatemi kao cjelina. Sve to skupa ne hl znatno pojeftinilo ni onda kad bi ctjellna mikroračunala pala na nulu. To BU eto novosti koje mlkroraCunala unose u upravljanje 1 nadzor procesa. Razmotrimo sada kako se te osnovne novosti mogu odraziti na različite vrste upravljanja procesima. Načini na koje su se procesi upravljali prije pojave mlkrorafiunala mogli bi se svesti na ove osnovne tipove: - Upravljanje različitim digitalnim hardverskim sklopovima pravljenim "po mjeri" za . svaki proces - Elektroničko analogno upravljanje (mehanlCko, pneumatske itd.'l - Opravljanje. Upotrebom vedlh računala - Nije se ranije"upravijalo ni nadziralo (Pod nadzorom vse ovdje podrazumijeva moguđnost pratfenja rada nekog procesa kao cjeline 111 njegovih djelova),. aAMJtilvA DIGITALNE HARUVKHSKii! LOGIKE Ovo područje stavljamo na poCetak.iz više razloga. Prvi je, taj Sto je prelaz na upotrebu mikroračunala na ovom području za Inženjere-automehaničare vjerovatno najjednostavniji. U osnovi mnogo toga ostaje Isto Ili slično, samo se sklopovska logika djelomično zamjenjuje programskom logikom,Mali programi pisani u strojnom jeziku 111' '. heksadecimalno ne predstavljaju neki značajniji korak za inženjera "har-dveraša", a mikroračunalo se ugradjuje kao jedan dio u hardverski sistem. Ono s lakotfom realizira sloiene digitalne procedure koje predstavljaju ' značajan problem za digitalne hardverske sklopove. Zbog svega toga je upravo na ovom području kod nas dosta napravljeno 1 najdalje se otiSlo s realizacijom. No najprije razmotrimo koja su svojstva digitalne hardverske logike 1 koje dodatne mogur (Snosti daje upotreba mikroračunala. Svaki proces 111 naprava zahtijeva da se za njegovo upravljanje realizira niz funkcija. Te se funkcije mogu dakako ostvariti sa digitalnim logičkim sklopovima, gradjenim upravo za taj proces "po mjeri". Da bi se ta gradnja olakäala često se. Industrijski proizvode cijeli logički moduli koji obavljaju odredjene funkcije. Za rjeäenje nekog upravljačkog problema treba Iskroj iti upravljački sistem upotrebom 1 pove- zivanjem takvih modula, Sto je dakako lakše napraviti, nego sve graditi od početka od osnovnih sklopova, diskretnih 111 integriranih. No bez obzira na način gradnje takvih upravljačkih sistema očito je da realizacija sve složenijih upravljačkih funkcija zahtijeva sve . vlSe različitih sklopova, kartica, ormara u koje je sve to smješteno. Izvora napajanja, ventilatora ltd. Takva se upravljačka logika može napraviti, ali ona postaje sve glomaznija 1 skuplja, što se od nje traži da obavlja složenije zadatke '.^f®'' pvaka i najmanja promjena se veoma teškp izvodi, a još se teže mo-. že na nju odlučiti, jer to moie onemogučltl, makar i na najkrade vrijeme, rad velikih i skupih postrojenja. Kolikogod to izgledalo naučno-tehnlčkl opravdano malo se tko može odlučiti da na upravijačko-mjernom sistemu napr. jednog velikog naftnog polja doda jedan bistabll, promjeni Univibrator ill nešto slično. S druge strane mikroračunala izvode s lakoćom složene programe, nedostižne hardverskoj logici, a da pri tome imaju neznatne dimenzije, malu potrošnju i disinaciju, a uz sve to lm se programi mogu mijenjati i prelaziti na novi način rada samo zamjenom ROM memorija s novim programima koji se mogu razviti i provjeriti bez direktne veze sa upravljanim orocesom. Pitanje koje se sada neizbjeiSno namede je a zašto se onda Ipak ponekad upotrebljava upravljanje samo hardverskom logikom. Najčešdl razlog je taj da su konstruktori ovladali s upotrebom hardverske logike, dok još ne vladaju s upotrebom mikroračunala. No ponekad se hardverska logika može upotrijebiti 1 onda kad se vlada mlkroračunarskom tehnikom. To će se najbolje objasniti realiziranim primjerima upravljanja 1 mjerenja na naftnim poljima. U jednom slučaju (5,6,) upj-ayj^jajj^g funkcije su veoma jednostavne, ali ima velik broj vanjskih ulaznih i izlaznih mjesta (pedesetak bušotina i spojni naftovod) , pa je dobivanje podataka s velikog broja mjesta i slanje podataka na velik broj mjesta osnovni problem za koji mora postojati odgovarajući hardver. Sama obrada dobivenih podataka je relativno jednostavna, pa ne predstavlja neki ozbiljniji problem ni za hardversku logiku. S druge strane manji broj različitih upo-trebljenlh tehnologija je prikladniji za održavanje na terenu od manje kvalificirana radne snage. Zbog toga je u tome slučaju upotrebijena isključivo hardverska logika. Prema tome moglo bi se zaključiti da 00 family elements. The processor has a parallel 2 x 8-bit construction and is thus universal for all standard-format dala coded in tlie twu's complement. The system has a horizontal microinstruction. By development and testing procedures an hostcomputer was used. ItevelojTed were microprogrammes for basic mathematical functions with fixed- and floating-point using a symbol record» Tlie eicample shows multiplication of two 16-bit numbers. UVOl) Glavna in bistvena razlika med običajnimi mikroprocesorji in bipolarnimi (mikroprofiramiranimi) mikroprocesorji je v arhitekturi. iYi običajnih mikroprocesorjih so funkcije za procesiranje podatkov in za krmiljenje v enem čipu, medtem koje to pri bipolarnem mikroprocesorju izvedeno z več čipi. liazllka je tudi v tem, da imajo običajni mikroprocesorji vnaprej definirano in stalno dolžino besede, prav tako arhitekturo in nabor ukazov. Bipolarni mikroprocesorji omogočajo poljubno arhitekturo In dolžino besede. I^rojektant mora pri delu z bipolarnimi mikroprocesorji poznali tako hardware kot software, kar ima za posledico težje in dolgotrajnejšo delo. Tudi mikroukazi, ki se tu uporabljajo, so bolj zamotani kot ukazi na običajnem niikroračunnlniškem nivoju ali na ni- voju zbirnega jezika. ISipolarni mikroprocesorji uspešiio nadomeščajo klasična digitalna vezja, posebno če naj Ig-ta opravljajo zahtevnejše naloge, Z njimi učinkovito rešujemo procesiranje podatkov tudi po zapletenih algoritmih. Tako n.pr, laliko s l6~bitno verzijo mikroprogramiranega sistema dobimo rezultat množenja, deljenja, seštevanja ali odštevanja v plavajoči vejici (kjer je mantisa 24 bitna ÌJi eksponent 8 biten) v manj kot 15 us, elementarne funkcije pa hitreje od 100 ^is. ZGRADBA Za procesno enoto smo uporabili štiri bipolarne mikroprocesorje 2901. Ti vsebujejo aritmetično In logično eno- Cmk-i, Cn Cntz ciuyft a, Ó)»» IT Ji 1 < D Cp in -f JjJ—O w —< Slika 1 to, enoto za poirnll^, pomikalni register In 16 naslovni RAM (delovni registri) z dvema izhodoma A In B. Procesna enota je izgrajena, da lahko izvaja operacije s šestnajst bitnimi l'n z dvalntrldesel bitnimi operandi, kakor tudi z operandi, ki so kodirani v premični vejici in Imajo štiriindvajset bitov za mantiso in osem bitov za eksponent. Vidimo, da lahko operacije s šestnajst in z dvalntride-set bitnimi operandi Izvajamo brez večjih težav. Organizacija v premični vejici pa zahteva izvajanje v dveh delih. Najprej Izvajamo operacije s šestnajstimi biti operandov z nižjo utežjo, nato pa še z osmimi biti opera ndov z višjo utežjo ter z eksponentom . Zato moramo derinlratl kdaj uporabimo šestnajst bitno konfiguracijo procesne enote dvakrat po osem bitov ali šestnajst-bitno. To definiramo.3 posebnim krmilnim bitom. Slika I prikazuje p9vezavo procesorjev za izvajanje aritmetičnih operacij. Povezava prenosnih bitov med procesorji je Izvedena z dvema "carry look ahead" generatorjema. . . Kadar sistem nijrazdeljen ria dva dela, uporabljamo prvi "carry look-ahead" generator za vse štiri mikroprocesorje. Kaaar [jB uporabljamo obe procesni enoti ločeni, služi prvi Scarry look ahead" generator prvemu in ■drugemu mikroprocesorju (mantisa), druiji "carry look ahead" generator pa tretjemu In četrtemu mikroiiroro-sorju (eksponent), 1'renos v mikroprocesor 1 je Izveden preko multiplekserja (MUX 4), kl nam tin j e možnost, mike 2x8 bitnih ali 16 bitnih o[)c;i Jiiidov. Na izbiro ln>amo logični pomik, aritmetični jxìinik in jMseben pomik, ki [X)-enostavlja množenje. iiaS!—1. i.M 'JU -, ' •X " o-» o— "'C — tvfj 11 4 n.-i — i f! ù/fl ■ži li. .«U lojt ovezava (slika i) 'omogoča preko dveh («riforniti jTOVeznvaliilkov (MC 1)820) vnašanje mikroprogrninov v mikroprograniski |ioninilnik. Preko druge ]Kjvezave, ki Jo slieinatsko iirikai-.ann na sliki 5, lahko niIkror;.ičun;tl(iik pren.-iSa Oinüvififlß z rnikio-programiranliTi slslomoni lii zuhteva izvajanje duloi-aiuKjEi mlkroprograma. Na mikroračunalniku jo iiarojoiin programska pod|K>ra, ki navidezno nejiosredno jiovuznjo uporabnika ob tcleijrinterJu z rnikroprJ(.l 7/1/'-. (-ir! I,ir:) Arcii.'-r/i. LiF^ir n. -i..," Ti ■-I- Tf Slika 3 f'đoii __lIniJi; 7A h^sLAVLJAujS ;.> i/. -v^i - iVVtVAJO , v WrfÄA ihWi^ l^A'iVJtvli/ Slika 4 i t^ASiOV^d yoùno y _ i'istojiii ()|)tfracijskl sistem, ki (jieda na drug šislotn kol ii;i vfiodno-i/.hothin enolo. sLi Oba sistema lahko povežemo nuh proko |it>sebne<|a kanalskega vmesnika nli preko sku[ine(|n spotnina (slika 2) Itw*» ahodfli tité*m iUMM' . IhrW ^tam utiem Sr J [ Jtoiw' d.2 Na sliki 2, ki nam prikazuje takšno povi-i-.avuit.ikoj lahko vidimo, da vsak sistem obravnava lirug sisietii kol vhodno - i.zliodno onoto.Sam prenos pa znhiova sodelavo ulieli sistemov hkrati. En sisiem oddaja podatke , drugi fia jih istočasno sprejema. Vmesniki poskr ile za poti elmi,' signale med sistemoma. Vsak sislein ima svoj o|it3rn je nivo medseliojEioga delovanja sislciiiov. V rtss -ničnih innitipi-of.esorskih siHiemih mora sndeliiv.inje mnd procesoi ji preiti na najnižji nivo, torej na nivo datotiik, poilatkovnih nizov in cel» podatkovnih elementovijeile na nivo obdolav pa mora obstojali možnost rnedseljn|nega ilelovanja nn nivoju kompletnih poslov podpi ograjnov j[i posa mezni li | lost oj jkov. V |iriliu;rii, (In takuiml VDiiilil žtjliiiio ilnH.iH ''1' o'lv/.uli flinkeidiKiliio (jtiolo, ni iiolrehiin ii.i|irnvin v in.Ttcri.ilni V oKisdvi oljslnjajd siiinii tri r;i/.ličnci or<|()tlizi)t:i,jt! nm(e-riiiliM' o|i(i.'iiK.' v Milili i prcM:(!.snrn!eliiosit (lf).se?oii,n 7. tlru-i,|.u1lilliii iiM>li)iii(i kjiHiiuje na iiitro do -tnkuili : - Nc'sinioti ii'iio ali tiuiiomofjoiio oninnizacije - Vi-kioi fiki |!r(x:osorji iii sìhUmuì /.rt rnSunanJo večkratnih vniiinost i {|)i)lj ) - i'ii*)lini? in ucLiHorjl (lM[ii;liii^l>nljSanj,) dodanni dviisnuii'iia vudüa. (slika ^miß Sfitmin Kanal Pricesor * Procesor sìM . l'ii.-IKis iH t.'kii paf:iVM(.'ija pove/d<|o-varjal) na konirolne siijii.ilo. S leni (1ose/.<:mo vecki-alni hkran-ii prenos, V povi'/,;ivali . ni.s-nalne enole vi>/aiU! ii.i skupno vikIIIo, li. .SI.STKMI .S CliOSSIlAKSKIM .SriKAI.OM V priiiu.Til^ da po^'i-rnicnio šlciiilo vodilj pridi; mo do slanja J kjer iin.a vsak.i spoininska enola na ra/.po|a(|0 svo -jt; vodilo (.slika 7 K i'ove/.ovalni pod.slslem je "nehlo-kii'ajoèe Crossharsko si ikalo". Maksimalni prenos se lahko izvaja Islora.sno in je omeji^n s .šli'Viloni S|'OinIii.skih enot in ne s slikalotn. 1 >d lii i/.li.tja indi pridevnik iioliioki-rajoe. (>lti\'ajMO i]a i/.pnsi''amo. Karaklerisi ika sisioinov s Cros.sli.n skiiVii .slikali je pri;-prostost s|iaj,nija in püiipiranja hkraliii^i|.i prono,sa v v-se S|Hiiiiinsk<; rnoli.' aH i/, njih. V saiiiein slik.'iln pa j(; [■o -Iretina velika /nio/nosl in.ilerialne oproini-, VsaKa loeka prikljiu'-ilvc mor,I dovoljovati par.ilelni pii'iios in olivla -dov:iti vrsini red jn 1 vecki ,il(nili i si oe.iHnili /..ililevali za ilo.sei) isli'oa spomin.'^ke'ia lnodiil,i. S icni |>oslaiH! ina-1i.>rialn.i opri'ina v slik.iln koiiiph-k.sii.-i. l'rt.'iinosl |t; v li'rn, d,i liri doi t.i (.111 jii iiosame/.nih iunkr ioiiaini h enot ilo- 64 « J* 0 * * .* ^»fÙf X PfOCtiOr 0 HhtdM enul!} 0 \ \ lifwMt ewta X X o nt » dì dajanio samo modul^ priključitvenih točk. Obenem pa je potrebno spreniètiitiioperacijski sistem, kar je običajno trd oreh. C, SiSTKMI S S^OmInI Z VI5Č VRATI Nadzorno in krmilno logiko Iz Crossbarskih stikal lahlM0C.KNI SlSTIiMi Te vrste organizacija n|iorablJa takozvano [lOriferne procesorje, ki kiimuiiicii-ajo na eni sti ani s .spominskimi mo-[luli, na drugi strani pa z vhodno - Izhodnimi enolami (slika iü), Verjolno bo ta organizacija postala v prihod -nosti še pw)ostoJša, če ne standaidna. Motivacija je v ceni, saj so kot jierifci ni procesorji laiiko uporabljajo mi -kroračunnlniki. VKKTOÜ.SKI SISTl'Ml IN SISTEMI ZA liAČUNANJE VEČ-KHATNIH VliliDNOSTJ - l'OLJ (array) Übicajno se vršijo opracije na vseK kompoiieiitah več-kraltiili vrednosti z metiseljojnim vplivanjem vmesnih rüzultalov. V priineru, da se izvaja te vrste proces na klasičnem računalniku, je potrebno pretvorili naravno' p.uvüclni proccs v vrsto posanionnih stopenj na individualnih podatkovniti elumeiitih. Torej je ciij pri vektorskem računalniku mo/.nost hkratne otidflave identični!) operacij n;i ra/ličiiili poddatkovriili elementih. ShfJ!)i.'i1ično j(' tak sistem prikas'^in matrično (slika 11 ). Vsrik procesni element (E) je aase popoln sistem, ki vključuje tudi spomin. Medsebojno odvisnost med poda -tki in poKaiiiennimi procesnimi elementi vzpostavimo pri na|K)lnilvi lokalnega spomina določenet^a elementa s podatki. 1'olrobne krmilne signale za vse sisteme generira lu ileletjlra kontrolni procesor. T m Hraim el/iifihulor T—!—r r- • • • I I I I I 1. -F ali kfnl/vif» flreetj»^ ! J. r i" I I I I t t rl 1" slJI Sislomi, ki imajo «amo ono kolono pixjcesurskih elementov, se linemijcjti vektorski t"'ocesnr. l'osebno iit(e "or -to(|onnlni procesor' ima tudi sistem, ki ima eno kolono in eno vrstico piocesnih elementov. Te vrste sistem hI lahko uporai>iii Hidi za noriu.ilnc obdelave niiiHovnlli podatkov, čepi-av se na prvi pocjletl zdi, da HO iianionjetii /nansivenim obdelavam. inrELINli SISTEMI Pri teh vrstah .sisteinov se U|>orai)ij.T kx (KD ah^luo.sl procesiranja druna tehnika, kot smo jo obravnavali do sedaj. Oglejmo si koncept teh sistemov, ki se ne sklada z tia.ši-ml predpostavkami o multiprcK;QsiraMjn. V floločeni liniji posamezno )jr«:e.sii(.' entJle izvršujejo določena opravila tako, da na koncu linije doljimo razuital ■ (slika 12). tn^r.ffiitr^tči I v*J}cl mne/enie », ti. r I Sprtjemni re-fiiier | 3 £>il{étrncija seštevanja v plavajoči vejici 210 nsek.àlevila i« lahko seštevamo in dohimo re/.nltale vsa-klli HO nsek, kolikor traja najdaljša laza v tej oiieracijl. /. A N f;s L.) 1VO I IC K t SI SriCM I ( l'n u] I lol u toni s ys te m h ) Vixliio I n i lkt iji> v.s<; ostalo krilorijt;. H<,'iiliziu;i,j.i |i.i jo v niiiltipi-oiusiifskcrii si.'jluiiiii, ki jo povozan lui p<>s(il>on iiariii. (slikn i:0 sitì l'i; vrsU; pi ijff.-.sorji liioriijo ijiicrti roljiislno iiuiloi i.'ilno o-prciiKi (uporiiiiljii.jd so V U;k;koiiniMÌkai:jiih in /.rat iiiii plovilili), ki mora iihi ohoiu.'ni poiipiraiiii '/, Ziiiiosljivo pfoiiiMiiisko tjpfi'iiio, ki /riHii'i,' liilri' pfokotiliijiiriiuijo siate» ni a. ASOCIATIVNI l'IlOCKbOK.H l'o /..iniisli in I/.vimHiì Jo ;is(k ì;itiviu> pi oru.sirnnji; reKničiio piiralclnn K?r.icij;i. Osnovni koncept je iükaiijti lokacij v iU'kt>ni piiljn, ki vselMije orinku piidiilko, kot jo pmÌM samo dol nitkiMjii veojoija s i sle ma. roVK/.AVA IN.SKIJl'NA UI'OHAIIA VODIL Do-SOIlaj .smo obravnavali v ijlavneio povev.avo spoiniiiMkih oiiol H procesorji in kanali it> njihovo likraliio dolovanjc. V iniiltipi'occsorskili si.stoniili sorleinjojo Imli vlioiliio -ii'.litidiii? enole. Mozno.sl pove/.iiv lo-leli v .sisii-inn jo voli-ko.l'iKjIejnio si eno na sliki 1 1, •tauri tmtìKii Uf, ft f, h n 4 t. V loj povo/.avi oiislaja k vsaki «'noli samo ina put.!'«' ji< kanal ^aseilcn, sc do iloloceiie vliodnii~i j-.liodnc eiKilc ne tritire (H iti. lema se i/.oi|nemii do (ii'ke mei i- s pove/avo po sliki 15. /, iipoiaho crossbarske(|a slikala v (K)ve/.avi pa |)rila(| in niodproce-sorsko pov<>/.ave. l'ol lebiio je na jI i zadovoljiv odi|OVl jeii lak posol l)i acusorjii, ki ji' rav.liccn oil llsloija, ki jo l/.vajanjo /ah-lf.'val?".l)rni| /..iliiiniv ptoblein /ailova malorialiin In pro -(iram.sko opronio, Avtuiii,i1i< no je pol t ol ino odkrili na|>.lku v nialerialih ali j^roipainskt o|irenii in iiajli l/lliid i/ le napake. Koncili cilj bi bila povezava velike().i stovtia nnkropioco -sorjev v sisloiii, ki bi /I v i asovim raz.deljo -nem voililii. l'li( H iMAMSKA i 11'IIIM \ l.aliko bi rekli, da v pioiiraniski upiemi, ki jo poiicbna /.a nmltiprocesoi ske ............,ni velike l a/liko od ono opro- me, ki jo zoliteviijo viiliki sistemi jjri rnultiptooramiia-nju. Holj nam [loslane jusno, ćv ixxjlotlani" kakSne funkcijo naj opravlja ojiorncijskl sistem v miiltiprocosorkih sistemih ; n) UtKiiiljevanje naprav in njiliuvo M|)ravljiinjc b) Zavarovanje laljcl in podatkov c) Val ovanje pred prekinitvijo clolovanja .sistema d) Obravnavati nenormalne prokitiitve e) Uravnoteženje vhoracij.ske()a sistema lahko izniči vse prednosti m ut ti procesorske;: a sistoina. OHGANIZACIJA MULTlfHOCICSOHSKraiA SISTKMA Obstajajo tri osnovne organiKaclje v razvoju operacijskega sistema za inulli[irsor monitor,se na ta način izognemo kon -lliktorii v tabelah in nadzorovanju tabel. -Celotni sistem so podre ali vsaj zahteva intervencijo 0|x-'ralerja, če prirte do napake v monitorju - Celolni sistem jo precej neprilagodljiv. - l'raKiii tek procesorjev, ki čakajo im strežbo monitorja, lahko ijoslane tinieinbe vreden., - Ta tip operacijskega si.sl(;ina nalitcva relativno preiiro -slo materialno in in-ofjrninsko opremo. - 0|)i>racijaki slslem le vrsle je najbolj elektiveii v [loseb-nlli aplikacijah, kjer je obieinenilev sistema poirnana, in v j)rimcrih, da imajo ostali procesoi-ji manjšo zniožlu)-sti kot procesoi ji, ki imajo nad;c<>r. Hi« M^ CD_____ lUk Mi CD_____ ak Mt □ il.» Od ostalih dveh organizacij ojieracijskega si.sleina ni jasno glede zmogljivosti sistema, kalera Je iinjliol jsa. Izgleda, da sta oho organizaciji boljši f«l prve. II. 1'ri drugem Upu organizacije se nali.ija v vsakem procesorju kopija nadzorneiia sislema (monilorja) iti s lom dobi organizacija naslednjt? kaiaklerUslike : -vsak procesor obdeluje sam svojo potrebe . - Vsak procesor ima svoje privatne tabele. Nijkatere tabele morajo bili skupne celolnemn sisteimi , kar spi oži težave pri nadzoru dosega leli tabel. - Sistem ni tako občnlljiv za natiake kni pj-ejšnji li[i, vendar je ponovni zagon ()io(:esorja , ki ima ti.i| ki ko, vpraš Ijiv. - Vsak procesor ima la.stiie vhodno - Izhodne eni);e,itd. Sprememba povezave vhodno - izliodnili enot zalileva večji poseg. III. Najtežji tip orgaidzacije Je enakovredno obravnii -vanje v.seh procesorjev oziroma ostalih er>ol.. lieziiltali, ki jih daje takšna (jrganizacija, pa odtelMaJo ležave le organizacije. Značilnosti te organizacije bi bile : - monitor se seli iz procesorja v procesor; nekaleri pi-O' Cesorji laliko izvajajo monitorne priKifaiiie istočasno. - bfjeracijski sistem lahko porazi Ioli obrernenilev siste--ma . I - Konflikti v zahtevali po .strežlii se lahko rešujejo na osnovi prioritete, ki je lahko |>ostavljena statično ali dinamično. - Nadzorni programi moi ajo biti ponovno vzjioslavljeni , saj lahko različni procesorji izv.ijajo isle programe v istem času. - Pri uporabi tabel prihaja do konfliktov in s tem do za -kasnilev, vendar se leLn\i ne da izognili. Moramo pa jlli popolnoma nadzorovali. frednosti le organizacije bi torej bile ; a) sistem lahko degradiramo b) sistem daje neko ])Opolnost c) sistem najbolj eleklivno izrabi enote, ki so nui na razpolago. 1'lUKiliA MIKA NJI-: 1'olencialna iikh- m.ilei ialne opreme muli ip[ Oi:esnr jev oz. paraltdnih proc.e.sin-jev se lahko razgnlii, če Jo api i knc.i J-ski proi.iranii ne i/.|-abl jajo. I)n .sedaj Je bilo napi avl jenih precej filudij na razvojn jezikov, ki bi s|lecifičncj podpil aU paralelne o]XM acije. Najbolj enostavna in .sp[ošn;i jo sinia(;ija,pri kalc.n i program, ki se izvaja,vsebuje raziične neoiIvisne iiodiirog-rame. 'A enim pr(x:o.'5orJem se li (irogrami izvajajo serijsko,pri nekalerih muitiprogramskdi sislemili pa lahko ludi asinhrono. Čas obdelave Jt; ncglede na vr.slni red obdelave enak vsoti časov izvajanja |M)dpro(ii-atiiov. Če so na razjiolago se drugi procesorji,se laliko podprogra-nd izvajajo paralelno, (' as izvajanja bo ki aj.ši oz, enak času izvajanja najdaljšega programa (slika 17). Sistem niuia irneli ( l'i [laralelnem izvajanju posebne slav'Ke, ki l)značuJeJt^ neodvisne jiodprograine, označbe, kii.ij Se lahko lirične izvajanje ,iii označlHr,kje so potrebni reznilali /a nadaljevanji.' glavneg.« pi ugrarna. Literatura : KnsJov ; Multljirocessors auti other paraliol systems Georgia Institute of I'echuology Atlanta USA Princh Hansen : Ojierating System Principles, Prentice - Hall, KiiglewootI Cliffs. Hoarö, C.A.K. Monitors ; An operating system strnctiirinr) concej)!. Hoare,C.A.Ii. Towarrts a Iheory of parallel programming Academic Press, New York 1872. CICNIK OGLASOV Ovitek - notranja stran ( v.,i letnik 19H0 ) ^^ 2 stran---------------------------- 2'1.000 din 3 stran---------------------------- lS.t)00din Zri.OT^ Vmesno strani ( ?.a lolnik 1! 3rd p;>gG----------------------------------------------------1000 Ü Inside pages { for all issues of 19M0 ) 1/1 page----------------------------------------------------7<)0 Ü 1/2 page.....................................r.20 Inside pages ( individual issues ) 1/1 page ----------------------------------------------------2 )/, In addition to advertlsnuTii ,we wellconic short liuslticss or prothict news,notes ami art Ides ,rh(> relatetl rhai'ges are negotiahle. slijed toka programa za mala računala dragan gamberger UDK: 681.3 : 519.682 Ukazuje se na mogućnosl razvoja sistemskog programa za slijed toka korisničkog programa (trace program) za razna maia računala koji omogućuje da se be?, dodatnih sklopova na istom sistemu simulira rad korisničkog programa u produženom vremenu uz dobivanje potrebnih podataka o njegovom toku i rezultatima na ispisnoj jedinici. Za mala računala prikladno je u trace program uvesti i mogućnost simulacije ulazno-izlaznih komunikacija kao i odredjivanje stvarnog vremena izvodjenja. Oblik ispisa takvog trace programa prikazan je za mikroračunalo IntelSOBO, i TRACE PROGRAM FOIÌ SMALL COMIHITRRS: À possibility of system program development for various small computers vhich TOuld enable off-line simulation of the user programs is described. The presented method uses the existing prototype hard irare and displays the information of thf application program flow on a terminal. For small computers it is convenient to include in the trace program the possibility for input-output simulation and determination of the real execution time. Terminal listing for such a trace program for Intel 8080 microcomputer is presented. UVOD Trace program je sistemski program za mala računala koji izvodi korisnički program instrukciju po instrukciju uz istovremeno prikazivanje na ispisnoj jedinici hitnih promjena u računalu. Fri tome za mala računala poteškoću predstavlja izvodjenje programa instrukciju po instrukciju na korisničkom računalu bez posebnih dodatnih sklopova. Problem je rješen primjenom simulacije instrukcija a novost je u tome Što se za većinu instrukcija koristi simulacija promjenom mjesta izvodjenja dok se mali broj instrukcija simulira procjramski. Tim je proces simulacije ihstrukcije znatno pojednostavljen što omogućuje da se u trace program uključe i druge funkcije, kao što je simulacija ulazno-iKlaznih komunikacija i odredjivanje stvarnog vremena izvodjenja, te da time on postane cjelovito pomoćno sredstvo za razvoj korisničke programske podrške. NAČIN SIMULACIJIì: l'HUOlìAMA Trace program simulira korisnički program instrukciju po instrukciju počevši sa zadanom početnoni adresom jednakim redo^jedom kao i pri izvodjenju ii stvarnom vremenu. Simulacija instrukcija koristi se z.ato jer općejiilo nije moguće ii-vodit! korisnički program koji se nalazi bilo u HOM-u ili 1ÌAM-U instrukciju po instrukciju bez ugradnje posebnih sklopova. Instrukcija korisničkog programa simulira se tako da se prebaci u odredjeni dio RAM-a sistemskog programa, iza nje postavi instrukcija bezuslov-nog skoka koja kontrolu vraća u sistemski program a zatim ovdje stvarno izvodi. Ovim načinom se medjutim ne mogu simulirati instrukcije cije izvodjenje ovisi o mjestu na kojem se nalaze kao i instrukcije koje mijenjaju sadržaj programskog brojila ili bi na bilo koji drugi način,recimo zaustavljanjem rada računala ili omogućavanjem prekida programa, mogle učiniti da se iza instrukcije koja se simulira ne izvede instrukcija skoka koja kontrolu vraća sistemskom programu. Zbog toga je unaprijed potrebno odrediti tip instrukcije koja se simulira te u slučaju da se radi o instrukciji koja ne dozvoljava ovakav način simulacije, potrebno je preći na [ijemu programsku simulaciju koja će u korisničko stanje računala unijeti iste promjene kao da je instrukcija stvarno izvršena. Na programsku simulaciju može se preći i kod instrukcija kod kojih je normalno moguća simulacija izvodjenjem na drugom mjestu ali samo kada zato postoje posebni razlozi, na primjer za simulaciju ulazno-izlaznih instrukcija, jer je ovakva simulacija složenija i zahtijeva posebni programski dio za svaku instrukciju. Diagram toka prikazuje osnovne funkcije trace p rog rama, l'od korisničkim slanjem računala smatra se onaj sadržaj registara i tnetnorije te stanje flagova koje bi računalo imalo u danom trenutku da se korisnički program normalno izvodi. Pri izvodjenju u produženom vremenu korisničko stanje CPU-a pamti se u posebnom dijelti sistemskog RAM-a. OBLIK ISPISA Trace program svaku instrukciju korisničkog programa prikazuje posebnim retkom na jedinici za ispis. Na početku se prvo ispisuje adresa Instrukcije a zatim njen mne-monički oblik. Po slijedu adresa instrukcija mogu se pratiti promjene u korisničkom programskom brojilu dok mnemonički oblik instrukcije anatno olakšava razumjeva-nje i snalaženje u programu. U nastavku istog retka ispisuju se promjene u sadržajima registara i stanja flagova koje je izazvala instrukcija,kao i promjene u sadržaju memortjskih lokacija na koje utječe instrukcija. Pri tome se ispisuje adresa memorijske lokacije i njen sadržaj koji se dobiva njenim stvarnim čitanjem nakon što je izvršena simulacija instrukcije. Time se lako uočavaju nelogičnosti rada programa koje nastaju zbog neispravnog rada memorije ili zbog pokušaja upisa sadržaja u ROM ili u nepostojeću memoriju. Na kraju retka ispisuje se ukupno potrebno stvarno vrijeme za izvršenje programa počevši od mjesta početka simulacije koje se izračunava takp da se za svaku instrukciju pribroji njeno vrijeme izvodjenja. Korisnik može signalom sa tastature privremeno zaustaviti simulaciju radi analize rezultata, i nakon toga ponovo je pokrenuti. Nekim drugim signalom, kada se trace program koristi kao dio monitora, kontrola sistemskog programa se može prenijeti u komandni mod monitora i uz njegovu pomoć ispitati ili promjenitl korisničko stanje računala. SIMULACIJA ULAZNO-IZLAZNIH NAHEBBI Pri simulaciji ulazno-izlaznih naredbi se kod nailaska na izlaznu naredbu podatak stvarno ne prenosi na vanjsku Jedinicu već samo posebno ispisuje iza mnemoničkog oblika instrukcije. Za ulazne instrukcije se ispis prekida na tom mjestu i čeka dok korisnik preko tastature ne unese podatak koji će se shvatiti kao da Je stigao od vanjske jedinice. Simulacija ulazno-izlaznih instrukcija prikladna je 'za ispitivanje programa kada ne raspolažemo sa vanjskim jedinicama a obavezno ju Je koristiti pri simulaciji programa koji komuniciraju sa vanjskim jedinicama koje zahtjevaju posluživanje u- stvarnom vremenu kao i programa koji rade sa jedinicom za ispis i tastaturom sa kojima radi sistemski program. UPRAVLJANJE RADOM TRACE PROGRAMA Na početku rada trace programa korisnik preko tastature odredjuje početnu adresu svog programa i stanje CPU-a prije početka izvršavanja programa, što mu omogućuje ispitivanje programa za razne početne uvjete i praktično pokretanje simulacije od bilo koje druge točke sa pretpostavljenim dostignutim stanjem računala. U toku početne konverzacije korisnik bira i uvjete simulacije kao sto su izvodjenje ili simulacija ulazno-4zlaznih instrukcija, brzina simulacije i druge. Nakon toga vrši se ispis početnog korisničkog stanja CPU-a i prelazi na simulaciju pojedinih instrukcija programa. SIMULACIJA PREKIDA PROGRAMA Trace program pretpostavlja da Je pri početku korisničkog programa zabranjeno prihvaćanje prekida programa. Ukoliko se u toku izvodjenja naidje na instrukciju koja omogućava prekid programa ona se ne izvodi ali se njena pojava pamti pa se svaki put, do eventualne pojave instrukcije koja zabranjuje prihvaćanje prekida programa, na kraju simulacije pojedine instnikcije kratko omogući prihvat prekida programa. Ukoliko je u tom trenutku zahtjev za prekid prisutan, doći će do njegova posluživanja. Ako se želi i nakon prekida programa nastaviti sa simuta-cijom, potrebno je na mjestu prve instrukcije korisničkog programa koji poslužuje prekid programa, dodati instrukciju skoka u potprogram sa adresom posebnog dijela trace programa kako bi se kontrola vratila sistemskom programu. OBLIK ISPISA ZA INTOL 8080 TaLy:le prikazuju početni oblik od red j i van ja funkcija trace programa i ispis kratkog programa za Intel 8080, pri čemu je simuliran isti program ali je na tabeli 1 prikazan slučaj sa izvodjenjem ulazno-izlaznih instrukcija, bez stanja čekanja pri prenosu podataka izmedju CPU-a i memorije te sa prihvatom prekida programa dok tabela 2 prikazuje simulaciju ulazno-izlaznih instrukcija, pristup memoriji sa po Jednim stanjem čekanja te promjenjenim početnim stanjem CPU~a. Posebne karakteristike računala Intel 8080 Je da ulazno--izlazna komunikacija može ići i preko instrukcija koje adresiraju memoriju te da se umjesto potrebnog vremena za izvodjenje instrukcija broje potrebna stanja CPU-a. ZAKLJUČAK Simulator programa je relativno velik i složen sistemski program{za Intel SOBO. on zauzima 3,5 K BOM-a i 256 by- ta R/\M-a) koji je potrebno posebno realizirati z.i svaku vrstil računala ali se njegova primjena ipak isplati jer o-niogućuje, pružajući uvid u tok i posljedice odvijanja korisničkog programa, znatno skraćenje vremena rtiKVoja pnujramske podrške. Ovo je od posebne važiiosii jer je cijena razvoja programa sve veći dio cijene izgradnje računalskiii sistema. REFERENCE 1. Breakpoint and Single Step a Ne v Approacii, StiS Ates Planar fOei(rs,p. 3-5, 2. Encyclopedia of Computer Science, i'etrocolli, Ciiarler, Nerf York 1976, 1427-1428. ÜUAGHAM TOKA Istauri SIMULACIJA i'homjenom M.llCSTA IZVOD.II';NJA l'očetna inicijalizacija j konverzacija iSr'lŠl l'očutno korisničko stanjic računala X novi RED ISl'ičl korisnit^ki pc olmfl-di Til' instr. iSPlŠl MNEMONIČKI 013LIK instk _L_ t'liUJllOJl PROnCKLO VUlJfjMli l'uoaramski simuli ka j instk. Il/\M i'AMTl NOVO STANJE Cl'U-a " I " OA I'ROGUAMSKl SIM I ILIRA .f I/O 1NŠTB. oljkedi novi kouisnički l'c ZL iSI'ltìl I'UOMJUNl! SADli/.AJA ME M Olì LIE, UEr.LSTAHA I l't.AOOVA l'OZIV POTJ'HtXJRAMA ZA SIMULACLIU I'RKKIDA l'UOO^MA ISl'ISl UKUi'NO Vm.lKMIC ovisno o koiìisnic:kom l'iiOCUAMU , OMOCUlĆl iw.kii) l'HOGRAMA ' I NT JSl'lŠl 0/.NAKI! PHIiKJDA I ■))()(•. IIA m A i'BOÜllAMSKA SIMULACIJA l'Itti M IENA U KORISNIČKOM STANJU I NJIHOV ISl'lS_ VliKMKNSKA l'iViUA ZA'SMANJENJE HU/.INE ISI'ISA_ X l'OSTAVl KOUiSNlCKl IK: U STANJE ODIlKDJENl I'HI;KIIXIM I'IÌQC.UAMA l'C) l'O'l'idCilI, l'niVliKMENO ZAUSTAVI 17,1, A z ( i MONITO» rüOGRAMSKA SlMül.ACiJA I I I_____I ! I L -J r 1 I 01 ^ -n <0 r^ f^ ^ ^ »£> 'T- r*^ ^ V ^ — n ^r r} rr^ ir, r-i ^ ^ ^ ^ ^ ^ mm ^ ^ /\) »V r\r f^i II n rn 0 [f. n V O tb ■t lu (h JI II rt. It Jf !S. ■0 n v rt. (i t/i n. p- /) f» ^v» r^ r- t ^ n oT 1 ^ JI « < 11 ^ M n T n 11 :»! II II ot n t lU [1. ih 0 tt in P Ih v. lil II n rt ro 0 0 U, lA if) «M es n •'■- fM « 0 T" •T V r5 u, 0 rs v CJ Ol, n 01 cn II T- rvi C1 s- in r> t» 1 ^ v w 11 1- K fr> t m n t- «T Cl (-. s w T 10 tn II 'T 0 T r J ri <7« D 0. „ Q „ Ul Ul £t 'F* cT "C r r 0 n. ■> —■ m Q AJ «t Q. p» ir r n 'T« II [U II n T It »1 CJ ifi n •S Q ■ r« 1.3 II n. * 't ..1 n r> n It n M 11 it n lil n. 'JI A5 iu rj ri CJ n fl C^ Li- f^ cn 01 v II (J n 11 ti 11 II :a « M ..1 uj •T ni » ~ 'it o II 11 It II II [»1 II (S ^ u a. o A. « v iJ o cri n a. « m t /I l/l ui t o. ro rt) ^ -M n. T v '/I n T n. t- ii. ujvnv v-ji^t^vo! T tr ■n :> v T „1 v; — v h i/i s: s- u n, y v ft. -r t- <* « >1: 3 o o r* o rt 7- ri h' f> ri [ii tr o <1; r> tJ ^ " I" ^ ■ n. t'm^tt.vqmv'^ticiv.'rn. «vti-^tvci o n. n. r» >-• ^ ^ v S"; ^ u T lil "i- T kil T t—t ^ JI "i» > » , ■■ HI »i "1 I—1 > ,» > " ^ ■ Li r» 1 'fi ^n r-v H/1 s{i o in m U U m n. 11 M II III 11 . 1 A'. v :ii H-* V 0. sa'. « fi o. CT , fa r^ II m f II (i| n It ii r-, m lil n ITI rj n n n i) T ii. •il n n rj I, B n. -1 "i n II II tj o ii. ii. •o ■o m fj n v m M lil II lil It n- LO rs n rj n "i n "m n 1 11 I«. a -C [t ^rt Ji rv it n - di cvi T n II 11 II II ill n n II n w 10 0 11 A. '/) ^ n ni 11 u". K. u li. J) A ri rr> ' " n^ O i». c^ fO w ** 01 II o n ■"f 1} II M II II h; n. II (I I.) fTi tn n T T* v r^ M v > t- '/1 v r u n, v :> *r 0 •r n- H r» t-* T 'T r- n 0 -.T -jr r« K' u 0 Cti "t 0 <1: f-y t> 0 0 n h- M ** Ir- f-- •r -c- ►I T* '»1 n u S/- a M v V 0 « v 'f Q ft: n. « ^ rti IV n v v* {Ì. v- ■N« <1: >n ki — t: « F? r'' ^ ir> f»- 0 n U] r) CT A 0 r> r-- n 0 r. -1 rn tr er« m rr n n rri 0 rj 0 n n « p«- rr^ r- T> —• ?» £1. 00 CT n r> fn co f} r; fT 'r n: . nvetleče diode mii.>ikfi tT-n re;" n To had Lode sipnal palož.aja trna Slikn 2: Konstrukcija optičnega ncnzorja T = tipalo ^C = Z80 M !s motor za pozlcioiilrnnje S = aenzor poloSoja moLorjfi S = varilna čobn Slika J: i-'ovrntna znnkn uri poztcioniran.lu varilne i^obe ARHITEKTURA HiKRORA(fUMALNISKEGA KONTRCpLNEGA SISTEMA Zaradi relativno obseZnega programa in Številnih dodatnih nalog konlrolnega sistema ter zaradi moKnosti razširitve obslojeKega koncepta nalog m ihroraCunaIni k ai smo se odloUili za uporabo m i kror atjuna I n i k a Z&O. Ta mikroraBunalnik je primeren tudi zaradi nekaterih ukazov, ki jih prt drugih ni litna paralelna vhodno-i zhodna enot a 1 « ZÖO-CTC I kontrolni programirI j 1 v i Casovnik 2 I 2714. t 2K I Ö bitni PROM 8 I 4116 I 16K > i bitni dinamični RAH 2 « 74L3ta7 I izbirno vezje Sii, unuU i p I el-sor ) 2 « 7430 ì fl-vhodna WAND vratd ose * za'o CPU DATA WA INT tÖ«Q Iz If IX 1716 W kK ?T>-On 8xmi6 cas léK UAH 77 a TtE tES» iL Va fnKTA fotrttA) "TT" J fSia HT tW-CTC V HtQULACIJA motorjev (NFOHHACIJA IZ Slika Bločni diagram mlkroraČunalninkegB kontrolnegn slntema In Se nekatera vmesna TTL vejja. Konfiguracija vsebuje kristalni oscilator z niljo frekvenco (2 MHz) kot je maksimalna dovoljena od proizvajalca (4 HHz) in s te» zadostuje potrebairii ki jih zahtevamo od fiitema. Vezje Je ofitleno na standardni dvojni evropski kartici. 5. KONTROLNI PROGRAM Kontrolni program «ora poskrbeti za «Uanje signala iz seniorjev in kontrolirali motor za pozicion Iran j e varilne Sobe. Ker je tipalo nameSBeno 3D aa pred Soboi pride do zakasnitve med Hitanjen signala In Irenulkomi ko s« naha a £oba na «estut kjer Je bit ta odmih Unerjen. Vrednost odmika je :a ta Bas spravljena v spominu (RAII-u). Eilanje potoiaja tipalnega trna je na vsak milimeter v intri reüe. Ker je razdalja med tipalom in £0b0 30 mm imamo ves Cas spravljenih v spominu 30 meritev in imamo zanko z zakasnitvijo 30 korakov. Program poskrbii da s» flgnal 1IVI NAPAKA nt NAPAKe Slika 1. Takšno testiranje, Je i.zvedeno a pomočjo fliini ali mikro računalnika in ustreznega vmesnika, ki omogoča komuniciranje računalnika s testiranim vezjem {slika 2,). Vmesnik nam omogoča ■ hkratno vpisovanje oz. branje z vseh vhodnih oz. izhodnih priključkov testiranega vezja. umi TeiTUiNO M VEIJE MIKto ^ TOBi-rm ^ VUC ft.UILf> C y WitlMÄLWH käWTRoLNl .. »l-T Slika 2. Predno začnemo s testiranjem. Je potrebno podati računalniku informacijo o testiranem vezju, Definira t i■moramo vhodne in izhodne priključke testiranega vezja, določiti obliko in časovni potek vhodnih', testov in pričakova-ne odzive Z^. V ta neraen je bil determiniran upo-^ rabniško. usmer jen. Jezik testol (test Oriented' ■Larigijage)', . . . ■ ' testno: usmerjen/Vhodni jezik .testól ■ téstól-narri omogoča: erios'taVèri. in "učinkovit opis vhodnih - in' izhodnih . priključkov testir'àriega vezja, kakor tudi enostavno določitev vhodnih •te.atov' in-ustreznih pričakovanih; òd^iv^ó-V; S' pomočjo tes'fci.-;j. je mogoče dol-očitl: .■: ■ ^vho:e|ne■'jiriki jučk^;.-. ,- .i.&hGidne. prtk'l jučk-e , - irii.c laliaa'c i jtike vhodne fia'feore , ' - vhodne teBte,, - pričakovene odzi.ve In - čaMovnl potek testiran ja ,, tp. Je." zakasnitve med poLirinieznimi vhodnimi testi, kakor tudi '/.akiinnitve med teati in ustreznimi odzivi. Sintaksa TESTOL-:i je opisana s uintaktiSnimi diagrami. Trogram napisan v TE;sT0L-u je lie.'itnv-IJen iü dveh döiüv, ki ju imoriujeino "gluv;.) pro-gramfj" in "blok" {slika 3.). Sliku 3- Program Ginvfi programa ima to nalogo, da da teatnernu pruHfiunu ime. Blok je sestavljen iz petih stavkov, ki lil morajo slediti v predpisanem vrstnem redu, kot je prikfiaano na aliki Pripomniti veljn, da lahko prealedke in prehode v novo vr-iitioo upurfiV>ljamo kjerkoli v programu, pač glede na prijgledno:it programa. STAVKK VliOUI Vhodne priključke testiranega vezja opišemo 3 5LavkofM VHODI. Množici priključkov (oznake priključkov :ki Identične oznakam na evropa konek-turju, provco katerega Je testirano vezje priključeno rin vmesnik) lahko priredimo simbolično ime, ki ima lahko največ 10 a I fa numeričnih znakov in ;je '/.ačenja ;] črko (slika 5.). Število Slika 1). Blok STAVEK IZHODI S stavkom IZHODI opišemo ixliodne priključke testiranega vezja. Enako kot v utavku VllüUl tudi tu množici priključkov priredlsno simbolično ime. Vrstni red navedenih priključkov ima enak :jrai3el kot pri navajanju vhodnih priključkov. Velja pripomniti, da intl priključek ne more obenem pripadati množici vhodnihi in mnoüici izhodnih priključkov. Sintakua stavka jfi firikazana na sliki 9. STAVEK VHODNI NABORI S atavkom VHODNI NAUOKI (ioločirno flti:vilo, otjJi-ko in časovni potek vhodnih testov, kakor tudi informacijo o tem, ali in po kolikum ča.iu upa- -lEEJ- ceka C i' f ra Slika 5. Ime -^ Slika 6. Oznaka priključka L0J S.llk.1 7- OKnaka konek-lur j.i priključkov, ki pripadajo imenu ni omiijeno. Pri navajanju priključkov Je pomembno, da si sledijo v priivein vratnem redu. Ta podrobnost je po-raembfia ;'.fito, ker pri opisovanju vhodniti o-i. inlđial iKaalJskili naborov prirejamo posameznim imenom določene vredrioati in Jh ti pof.icijo določenega priključka v Imenu, določena njegova binarna vrednost (ulika fa.). Pri navajanju priključkov ua voaja rea lizitMcia na tiakanini dvojnega ovropa formata, moramci naveyti. kateremu konektorju priključki pripadajo (slika 7.). Ce Oi^nake konektorja ne navedtjino .se ^anatra, da gro v.a ko[ioktor KI. Sintaksa Mt.avka VllOni Je prikazana na :ilikl Ü. zujemo ustrezne odv. Ivu, SlcvIIo vhodnih teiiLov je podfinu 11 parametrom ".številu kurakuv" (;tli-ka 10.). Z enim ^ilavkusi VIKUIN! NAhUlU th'Tluira- .'illka 10, ;'ll.uvilo korakov mo m, l«in:itM. i I'skfiu ŠLi.-v i 1 skciii sfiitavu. Imenom, ki Jih ek:i[)l ii'i tuo - Slika 8. Stavek VHODI Ioinakct. kmvek)orJa. O- olnaVti , l-O^ Slika 9. Stavek IZHODI predstavljajo, v skladu z vrstnim redora priključkov v aklopu itnena I binarno vrednost vhodnega priključka. V vsakem koraku se nad vrednostjo imena lahko izvrši ena od naslednjih aritmetičnih operacij; 1. INC (inkremefit) - vrednosti imena se v vsakem koraku prišteje 1 2. DEC (dekreinent) - vrednosti imena se v vsakem koraku odšteje 1 3. NEG (negacija) - vrednost imena se v vsakem koraku negira , SUBn (odštevanje) - vrednosti imena se v vsiikem ^koraku odšteje n 5. ADDn (prištevanje) - k vrednosti imena se v vsakem koraku prišteje n 6. MULn (množenje) - vrednost iraena ae v vsakem koraku množi z n 7. DIVn (deljenje) - vrednost imena se v vsakem koraku integer delji z n. nltev" izpustimo velja N = 1. Stavek VHOÜHI NABORI nam omogoča določiti tudi čnaovni potek opazovanja odzivov v u z ja. To nam omogoča parameter "izhodna /.ak;j;:nitGv" (»lika .13.). ''■a znakom < navedemo faktor izhodne zaknunitve M, ki CNC > OEC V < NES > < ADD > SUB > MUL > DIV V «I cifroL [- Slika U. Aritmetična operaeija Sintaksa aritmetične operacije Je podana na sliki 11. Nadalje Je 3 stavkom VHODNI NABORI možno podati časovni potek vhodnih testov. To nam y omogoča parameter "vhodna zakasnitev", (slika 12.). Za v.nakom> navedemo faktor vhodne zakasnitve N, ki nam pove, kolikokrat bo T^^^ (čas med vhodnimi nabori) večji od minimalne zaka-anltvet; T^^ = Nt. Minicnalna zakasnitev * Je -<>>H ci?ra Slika 12. Vhodna zakasnitev Slika 13. Izhodna zakasnitev Odvisna od računalnika, ki tnstlranje krmili, maksimalni T^^ Je omejen z maksimalnim cjelim številom èSa ta računalnik laliko proce- sira; JiNiN . Ce parameter "vhodna /.,ik;is- nam pove, kolikokrat bo (ča;. med vliodnini testom in opa/.avanjeni utitrev.iii:ga oi.i/,iva) večji od minimalne zakasn i I.vi^ - MT'd- l'arame- ter Je inogoče [ji;;:.iLi. pr'ed ali '/-ii okro(;l 1 '/.akle-paj (slika Ul. ). V prvem primeru, ko jo iv.hodiia zakasnitev znotraj okro(^lej?:''i oklepaja, izhodna zak.'Kifiitev narh'iša na m uiixivov, ki pripadajo in vhodnim te.ntorii. 'l'akäria uporab.i Je smiselna le v prirufü-u, ko je '1'^ S • ^ liruEom primeru, ko je iv.liciiliia '/.akaruii tev podana za okroglim '/ak lopa jem, opazujemo odziv tor.tir'ane-ga Vtjzja, ki Je pu:. I ed i ca v hc.uhici/a tu:; ta o','., množit:!! vlioiinlh t.c:a!.'V , po čaau za zadnjim vhodnim lewtom. Ci: pacamc'.r'a "i ztmdnà zak.-ìsnl-tev" ne pistniio, to 11 r; pumoiii, ila je M i l (tü moramo ek:,()l Le 1 tno napisali), l.cmveč, da Je čaa ''izli ijz.., d:i ustn^znoga ndziva ne opazujemo. .Sirit:ik.sa :;t..ivka VIIUDNI NAhOHl je prikazana na :vliki I'I. 70 MI> , /^t J HViodMCX i»_/7vm ItVlOdHO. I toVasnUtv JS rilMetljfla opertnija I ^ IVVlOÒMCl I lokatni-ltvl Silka l»t. stavek VHODNI NABORI STAVEK IZHODNI NABORI S atavkom IZHODHI NABORI definiramo pričakovane odztve teatiranega vezja. Pri navajanju pričakovanih odzivov moramo paziti, da se njihovo zaporedje ujema z zaporedjem ustreznih vhodnih testov. Tudi tu velja, da se imenom, ki' Jih ektipLioitno ne navedemo priredi vrednost O. Sintaksa strivka IZHODNI NABORI Je prikazana na sliki 15. čakovon odziv teiätiranega vezju n^ InitiullzM-oijyke nabore. V primeru, ko ue dt:j:iiu;ki in pričakovan odziv razlikujeta inicialLzuciJo ponovi ino. 3. '/.AKLJUCEK Na:ien pričujočega članka je predviioin lieznimiti br.-iJoa z osnovnimi značiinoiitrni teuLno uamerjt;-nesTi Jezika TESTOL-a. S pomočjo Jeiiika TEüTOL ,/ltHODNI Slika 15. Stavek IZHODNI NABORI larJtmMiinei operacija - , _l ItVmdwq 'L /7\' JvhQdn« T vl/^ Tmlt^aw'tev r I V .^"^»akaniiUvJ fvhcdnu taka^nitcv 1 Slika 16. Stavek INICIAL'lZACIJA STAVEK IKICIALIZACIJA Sekvenčna vezja Je pred pričetkoin testiranja korl.-itno iniuializirati, saj ne po priključitvi na napajalno napetost postavijo v nedefinirana stanja. Ce iiekvenčna vezja nimajo posebnih sin-hronizaciJaki h vhodov, Jih Je potrebno s pomočjo normalnih vhodnih [signalov, ki jih določimo 3 atavkom INICJALJZACIJA, postaviti v znano stanje. Stavek iNIClALIZACIJA (slika 16.) Ju sintaktično podoben stavku VHODNI NAROKI. Z njim generiramo inicializaoiJuki nabor oz. množico iniciaUzacl J.-jkih naborov, ki nam postavi aekvenčno vezje v znano iitanje, enako kot vhodne teste. Stavku INlCIALIZflClJA lahko sledi stavek IZHODNI NABORI, 3 katerim določimo pri- je mogoče izvajati statično, dinamično In (pn'd-vsem) funkoionalno ttistlrunju. Prevajalnik i:;i Jezik TESTOL Je napisan v vl;iokem programskem jeziku PASCAL. H. LITERATURA (1) A. KIUÄK1K: Diplomska nalo«.., LJubljana 1979 (S) K. JI-NSIiN, N. WIfITII: PASCAL (User Manual and IU;por't) Spritigt;r - Veri.ig, Kew-rork Heide] beri\ Berlin, J9Y't mehurcni POMNILNIKr - i. del b. mihovilović, j. silc, p. kolbezen UDK: 681.327.664.4 INSTITUT JOŽEF STEFAN, UUBLJANA Prvi v seriji člankov o mehurčnih pomnilnikih podaja širši vpogled v mesto mehurčnih pomnilnikov v hierarhiji pomnilnikov. Sno v čađu, ko se takšen pomnilniškl medij šele uveljavlja, zato so v tem delu nekoliko širše predsCav-Ijeni proizvajalci mehurčnih pomnilniških sistemov, ki' jih ni malo in so dokaz, da so mehurčni pomnilniki danes realnost. Podano Je današnje tehnološko in ekonomsko stanje v svetu in pogled v bližnjo prihodnost. Na koncu je posvečeno nekaj besed osnovnim karakteristikam in možnostim uporabe mehurčnih pomnilnikov. MAGNETIC BUBBLE MEMORIES - PART 1. The first in a series of articles on magnetic bubble memories (HBM) reviews the i)l:.i(;e of bubble in the memory hierachy. We live in the time when such memory medium haven't been brouj^ht forward yet. Ttierefore the emphasis of presentation is mainly on the product-rs of magnetic bubble devices (MBD), the number of which is rather large what proves that the bubble memories are a. reality nowadays. It gives the today technolüKical and economic state in the world and the sight into near future. At the end few words are given on the basic characteristics and the possibilities of the use of bubble memories. 1. UVOD .1) V sedemdesetih letih^' so se pojavili mehurčni pomnilniki (z uporabnimi lastnostmi masovnih perifernih pomnilnikov), ki imajo nekaj svojskih lastnosti, kot soi prirojena.zanesljivost, neobčutljivost na okolico in visoka gostota. Kljub naštetim dobrim lastnostim, pa se načrtovalci In uporabniki mehurčnih pomnilniških sistemov soočajo z nekaterimi problemi, ki spremljajo realno uporabo roehuri-čnih pomnilnikov, kot so kompleksna nadzorna logika, ojačevanje razmeroma slabotnih signalov in generiranje visokih tokovnih Impulzov. Danes so nekateri proizvajalci naštete tehnološke probleme že uspešno rešili, tako da so mehurčni pomnilniškl aistenii danes že realnost. Zaradi njihove majhnosti, učinkovitosti, majhne porabe moči in ostalih prirojenih lastnosti, 30 mehurčni pomnilniškl sistemi primerljivi z diskovnimi iii tračnimi pom-nilnlšklml siatemi. 1) Čeprav Je raziskovalna skupina A. H. Bobecka v Bell Telephone Laboratories že v začetku leta 19&7 naredila prve eksperimente 11 ] na področju tvorbe cilindrični h oblik magtietnlh domen v feromagnetikih, so se rezultati teh raziskav realizirali v obliki mehurčnih pomnilnikov šele v sedemdesetih letih. 2. MESTO MEHURČNIH POMNILNIKOV V HIERARHIJI POMNILNIKOV Da bi prikazali položaj mehurčnih pomnilnikov v množici elektronskih in neelektronskih pomnilnikov, je potrebna medsebojna primerjava v večih dimenzijah. Ena od dimenzij je vsekakor kapaciteta pomnilnika in druga je čas dostopa. Tretja dimenzija, ki je zelo pomembna z ekonomskega stališča, je cena na bit vgrajenega pomnilnika. Nenazadnje je tu še četrta ditnenzija, ki ponazarja časovni tehnološki razvoj pomnilnika (otroštvo, adolescenca, zrela doba in starost). Z množico naštetih dimenzij, bi lahko zgradili najmanj tri diagrame, s katerimi bi primerjali posamezne pomnilnike med seboj. Na sliki 1. je podan diagram, ki prikazuje odvisnost med kapaciteto pomnilnika in časom dostopa za posamezne tehnologije pomnilnikov. Ce pogledamo na diagram s stališča pomnilnikov, katerih tehnološki razvoj je že v t.i. zreli dobi ali starosti, opazimo glede na čas dostopa, veliko praznino med feritnimi pomnilniki na eni in magnetnimi diski s fiksno glavo na drugi strani. To vrzel polzskušajo zapolniti trt tehnologije {ki pa so Še v otroški 02. adolesééntni dobi) Iti sicer CCD (charge coupled devices), mehurSnl- pomnilniki to'* IO • Ćas dostopa f s.ekund(ah Slika 1. (MÜM) in EBAM (oJeotron-beaiii aoce:::icd memorie:;). KlihM EKJitiiulnlUl naj bi preclvifiüiriLi imeli i\l'zko ceno na bit vgrajenagij poiniìilnlka, toda imajo lo slabo lastnoat, da vsebujejo krhke vakuumske komponente, knr ta pfjriinilnik ]{>čl od oatalUi ttveh rieinelariakih pomnilnikov. CCD pomnilniki eo glede na čeuh do;jtop;i ennkovfüdni iiieliurčnirn poin-nllnlkom, vendim Ji; njiliovn k;ip:icltcta marijša (približno enaka kot pri M(]ü paiiiniiiükih), knr ne zagotnvij;.i njihove uspešnosti, Ijihko rečemo, ila bodo obstoječo vrzel uspešno zapolnili le rnehurčni pomnilniki. Ce grupiramo pomnilnike v Jve Hkupiiil, to je mehitriüke in intciirdrant) {hoIIcI Lital.a) pomni ini ki:, ttii' Jih opFiüuJeidO v proatoru «troSki/veiikoat pomnilnika, vidimo, tla Je u-f>or;ito prvih upravičena na potlroejii velikih pomnilnikov. integrirane pimiiiilnike pn uu/; ti ivi ino, da mo ;itr-oski tako pri fnajhnih kot pri vo.likili pomniIniklti praktično izenačeni. Kot Je rai!vidno iz sHke :L Je uporaba intogri-ranih pomnilnikov (lueil katere noilljo tuJi mohurčiii jiom-nilniki) bolj upravičena pri ntinjSih pomniInikili, vendar zagotovo lahko trdiino, tla 1)0 točkn C, v knteri se :;tros-ki obeh tifxjv pomnilnikov izenačijo, čaaom prešL-i v C oziroma C", itd. Ali lirngače povedano, v prUtt>dnJe ünrl.i integrirani pomnilniki vse bolj i;',poiirivali iiielian:;k" pomnilnike tudi na področju voliklli pomnilnikov. tnthancki pomnilniki VatikOit pomnilnika _^ ■■illka ?.. Čeprav moiiurčiij pomni lniki po liiritupa nino primer- ljivi 7. MÜS jramnlJnjki , Iximo nn n.inludnjem iliagramii (alika 3.) priknij^U predvideno produkcijo obeh Letinolo-gij v naslednjih letih. Vidimo, da Je v letu 19Ä) rnztner-Je med produkcijo: MOS (dlnamiSnih) poimntlnlkov in mehur-čnih pomnilnikov'še 10; 1, že v letu 1085 pa l)o to razmerje predvidoma zmanjšalo na 10:3. C'oU] zooa 4s»a Itao 500 /nehufčni pomnilnik O. mo »TS Slika 3. /910 MtS 3. ALI PIIEDSTAVLJAJÓ MEHURCNI POMNILNIKI DANES REALNOST Viiskakorl Od pryih polzkuaov na področju tvorbe cilindričnih oblik magnetnih domen v letu I967 Je minilo pet let do izdelave onnijivne'pomnilniške strukture, v kateri je bilo možno iKveàl;i vpis, branje, pimik ter brit^anje informacije. Kapacitete prvih [iiehurčnih pomnilnikov (MBM) ••iO bile manj kot 102'l bitov (I Kblt). Po letu 1972 pa je kfipaciteta MBD rapidno naraščala, tako da je bila v letu 1979 256 Kbitov že standardna velikost {danes Je kapaciteta MBM že 1 Mbit in več), to pa pomeni v povprečju trikratno povečevanje kapjicitete MBM letru). Zanimivo Je, da iie jo kapiaciteta MOS pomnilnikov v ča.su njiliovega tehnološkega razvoja povečevala faktorjem 2 letno. Takšno progresivno naraščanje kap;acitete MBD lahko realno pričakujemo tudi v osemdenetlh letih, saj ae že daneis kažejo rei',ultati razlaknv na področju uvaj;rinja novih materialov in postopkov v tehnologijo izdelave riiehurčnih pomnilnikov. Ce [Ja le obstajajo kakšne omejitve, aeveda naravne oblike, pi to ne preprečujejo realizacije MBM go-2 1 stote vr.aj 6U htiltov/om (morda p;i celo ;?56 Mbitov/cm^). Slika 'I. prikazuje zgodovinski in botluči pogled n;i letno proizvodnjo MBM različnih kafnoitot v letih 1978-1985. 1 l'bltnl MBM, ki ao danea že realizirani v obliki čipa, shraiijLiJejo Informacijo, ki je !:naka več kot 3ü-tim tipkanim «tranem podatkov ali preko 300 m luknjaneßi traku. Npr, današnji dinamični IÌAM ìxiiiinilniki imajo kap,iciteto 61 Kbitov, ROM pomnilniki 128 Kbitov in mini gibki dlaki z enostranskim zapisom 720 Kbitov. Naštejmo še nekaj laatnoati, ki opravičujejo vse večjo upórabnont tega pomniIniškcga incdija. Prva je v:5Hkakor preproat fotolitografMki postopek olnielave ;iub;itraLa (potrebna sta dva koraka, niedteiri kn Je iri MO^; tehnologiji teh korakov sedem). Druga dobra lafinot.st Je v večjem izkoristku aubatrata pri izdelavi MBM člpov, kot v dnij^ih tehnologijah. Naslednja dobra laatrKjat [« [n je, da so ob izdelavi čipa vne.šene t.i. redund.mčne :5[jiJiiün:-.kä zanke (redundancy 3tora(;e loopa), ki omojf/.iČLijo obnovitev določenega števila (do nekaj 10 %) diifektnih ;.;poiiiin::kili zank. Tu je še ena od bistvenih Jastnouti MbM in sicer njegova nezbrialJivost (non volatility), ki ae odraža v tem, da ae ob i'zpadu napajanja pozicijo iiiagnetnili mehurčkov (informacija) ohranjajo. Slika t. r37e-73 ivso-ii nna U. TEHNOLOŠKO IN EKONOMSKO STANJE V SViCTU V zadnjih letili .'iie jü pojavila množica proizvajalcev HUM tako v ZDA, na Japon;:küiii, kot v Kvropi. Oglejmo si tehnološko in ekonomsko iil.aiiju v .'iv.'tu. ZDA: Bell Telepiionc Laljor'at.iir'ie:; Kljub temu, da so v teli labnrvitorijili ft.'aIj./.ir'ali prvi uporabiJiv■ MIJM, sOilaj razpuljo lo fi'l Khitrillili Mül'l, ki Jim aidoščajo x.a pokrj vanjo .".tjimiarxtnih eleitieiitov v telefonskjli a.iatoniih. Njiliov nailaijni razvoj Je ii:>i[it;r'jen v izboljaarijtì postupka ionsko impiantaci je propagaci J.'.^kih v/.orcev (L?P;ì: - it>ii iiii[jlaiitixl propa^jition pattama) z tvi-iiienom Äiiiiijijšaiija premura iiiajviotiiili iiicliurčkav, tu ji; povečanja t;;i.i:'.totc M13M ölpnv. IBM Jo os.vojil tri tehiiolnt^i Ji; l/.dclavi.: I-IBM in tAc.cv : po-Htopek permaiojnili vzorcev (iJorjiiaLloy pattoi n.M), toLnolo-gijo 1?A'2 in fijilMVo ias.tni) oilkril.je "urx'Jöna mroža me-hurckov" (l)ubl)lcs 1 ,a 11L1 icu U.0 . Ilawlütt-i'aokard Po nekajletnih razia.kauali je pri 111" y.aniitiarijt; za MW'! nekoliko poptia.tiJo, Kmalu pi si.> lìcla na Lum ]jodročjiJ olüio-Vili in zj^radili so 1 Hl,)trri MBI^I, ki pa Jo s|K_T.ial i'/.ii'a;i 2) Vobče 30 vae do tedaj znane tehnologije "shranjevale" informacijo tako, da Je prisotnost magnetnegjs mehurčka predstavljala logično 1 in njegova odsotnost logično 0. Pri BLF tehnologiji pa govorimo o zaprti go-milasti grupt m;ignetnih mehurčkov in Informacija je shranjena v obliki različnili stanj stene, ki obkroža mehurčno domeno [2] . ^a njihovo lastne potrebe. Perioda propagacijaketja vzorca ^^ je 8(1, pro[j;]giiciJ.ska frekvenca pa Je 200 KHz, ima pa tudi- zelo vlsiuko rcdundanco '10 %. Intel Prve poizkuse so pri Inti.u iKvodli šole po letu 19?7 in kmalu plasirnll na tržišče 1 Mbitnl MIÌH a štirimi podpornimi čipi in alcer kontrolerjem, generatorjem tokovnih impulzov, ojtičevalnlkam in driver jem navi t i j. Našteti elementi so grajeni tako, da ae enoatavno povezujejo z mikroračunalniškimi sistemi Istega proizvajalca. Pro-pagicljaki elementi inuijo obliko nesimetričnih škarnic (a;iyrr!inetric chevron) a periodo 10 * pri premeru inMgnetnega mehurčka 2,7 [u. - Ta HBM vsebuje 48 redundan-čnih -zank pri 320 poinnllniških zankah in njegova propalici jüka frekvenca je 100 KHz. National Seinioonductora Pri Nationalu ao pričeli a proizvodnjo MBH v zadnjem četrtletju leta 1977. Njihov prvi proizvod je 256 Kbitni pumnilnik s periodo in 7,25 % redundanco. Rockwell Ifiternational Tudi tu ;jo začeli s 256 Kbitiiimi MBM, da bi koncem leta 1980 morda impeli razviti Mbitnl MBM [5] . Za 256 Kbi-tno in 1 Mbitno strukturo velja, da uporablja nesimetrične skarnične penralojne vzorce. Cipi 30 izdelani s kon-vencionalnimi fotolltografakiml postopki, vendar so uspeli WKinjsatl itiedvzorčno razdaljo (gap) na 0,5^ . Za tvorbo magnetnugii polja uporabljajo tuljavice, tako da do;icžejo frekvenco 100 ♦ 150 KHz. Cip dimenzije 1,5 X 1,5 cm ima redundanco 7,ö %. Pri Rookwellu ao v želji za povečanjem knpficiteto (4 Mbitov) uporabili novo teh-nolOBljo "lonaka implementacija stičnih dlskaatih vzor-ccv" (ion-iniplementation contiguous disk' propagation patterns). Pr'ednost tiägFi novega postopka Je v tem, da med vzorci, ki ao manjši, ni presledkov in s tem dosežejo veliko večje gostote in višje propagacijske frekvence. Texas Insl^i'uments V letu lfJ77 so začeli pri TI izdelovati prve MÜH z nekoliko svojL-.ko organir.acljo (90 Kbitov). Redundančnili zank je bilo 8,3 %, uporabili p;j so T obliko propngaoijakili penrialojnih vzoi'cev. Takšna oblika vzorcev je dopuščala le prop.agrioijske frekvence 50 KHl'., zato ao pri nasled'-njern 2'l8,75 KbitnMti MHW uporabili nesimetrične šknrnlčne vzorce (perioda l6[ui), tako da so dvignili frekvenco na 100 K! I-/,. Leta i m so izdelali MIÌM kapacitete 1 Mbit, a gostoto lo'' bitov/ciii^ tö] . Ja pofi.sk M : ö'l Kbltnl MIJM Je pr'üdatavljal začetek pri tem vodilnem japonskem prolizvfij'iieti in je specifičen v tem, da vsebuje ne.-iiiniotr'ično (xjlinoseCino obi ike v/.oroev (hnlf-diaks or crescents). Ha/,vlU tudi :>56 Kbltni MUM. Kot j) Periotla propaKaclJskt;|j!;i vzaroa je določena z geometri j^kirni la:-.tiiü:iUiii vzv^rea In iinidvzorčiiu razdaljo (gap). posebnost pa naj anenlmo tudi to, da so pri Klijit^iuju usmerili razvoj v izgradnjo specifičner/i sxjinni Liilškc/vi mt:-dl Ja t tako Imenovane rnehurčne pomnil niske kasi'l.e (itn(;n(:-tic bubble cassette memory) totalno k.-spaClLete 7'l Kbll'(V [3] • Celoten kasetni pomnilniški sistem sestavljajo nosilec kasete, kaseta in kontrolna enota. Kasi.ta je s pinsklm priključkom povezana s kasetnimi ri(j:;i hv^m, ji' hitro zamenljiva, sorazmerno majhna (GOx'lbx^O nm), proizvajalec pa zagotavlja njeno praktično u[j(irabnost. Hitachi, Kokobunjl Prvi Hitchijev proizvod je imel kapacitoto Gi| Kbit.uv iti je uporabljal T obliko propag;icijskih elementov s t«>ri(i-do 20ft.. Ta MBM je imel od 131 spominskih y;irik 6 n.-dun-dadančnih. Kasneje so tudi pri HitachiJu prešli na škar-nične oz. polmesečne oblike propagacij:;kih vzorcev. Mi-slednji proizvod je bil 256 Kbitni paniiilnik z 7,'J redundanco in 100 KHz propalicijsko frekvenco. Prt'tfiuisL tega proizvajalca je, da je razvil mehurčtii pomiiilinški sistem (MBP), to Je tiskanino, ki vsebuje štiri Kt)i-tne MBM in podporne čl'pe. Napajanju MBU je enutno (+'jV), vse ostale potrebne napetosti (-5V, +?0V) scj /.i;;iMicri tMne s DC-DC pretvornikom, ki Je tudi na tej plošči. HUD je zgrajen tako, da je direktno priki jiičl jiv na mikmr'acu-nalniške sisteme s procesorjetii IBOÖO ali MbBoo L'0 . MSG. Kawasaki Propagacijski vzorci pri tem proizvajalen r.o imkolikn svojski, imajo Y-Y obliko. Tako so zgradili 6'l KblLrii MHM z redundanco 15 % (paket dveh člpov). Poizkušali tvi z r(>-lativno visoko propaghicijsko frekvenco 3UII Kil/, (pri il-'V napajanju). NadalJni niavoj Je potekal tia J ji? Kbitni.'m ei-pu z 8,3 % redundanco. l;^^ropa ; V Evropi se jc z razvojem MHM ukvarjalo nekaj proiy.vajal-cev, ki pji so večinoma delali v sodelovanju z ami'i'iškiiiil prolavajnlcl (Phillips, Siemens). fViinostojni ra/.voj Ji,> potekal le pri angleškem proizvajalcu Plur.sey Mii'rii.fys-tems. ;i;ičetek Je bil v.c v lotu l'jby, v Ititu !'J77 pa so izdelali 6^1 Kbitni MliM, katereg.'i značilnost J« ta, da Je čip majlinih dimeri/ij {2x2 ciri). Upvirabl jajo kunvfiieluri.ilni; tehnologije, škarniyn<; pro[);igaoiJ.'iki; vzorce s pinMinlu 16^. Uspolo pa Jim Je izdelati tiiiil P'jli Kliilni p-mitij Inik. leto 78/7<) (iiJ/S'i ZDA UXl ,'liU Japonska 1,0 1 1 liti Mi: lLvrop;i ü,M 7 MO Skup:iJ milj. $ 't, U IH») lidi 1 Tabela 1. svetovifi proizvodnja HUM v tiiilijon dolarjltv Pričakovati Je, ci,i ;ii.- ho v uaslednjUi ielili pn 11 zvndtija MliM močno ijovcč.ila (l.ahola 1) m da bo v li'Lu l'fb'i ili — vrednost '.dO mi 1 i junov tiul.u'ji.'V, I't'lt' ik.iv.ill je tudi, da IJiidi) sti'nškl l'„i lidelavn ^!llM mi^Mm (Milli (Ì7. 1'25 ""^/blt v letu 1978 na 1 leta 1985), kar je ravvicino iü slike 5. cijske frekvence. Tipični časi c1o:jLoì).-i v.-i KljlLisi HÜM 'so 3 + 10 ms. Slika 5. mi »to im 5. NAHi'STO ZAKLJUČKA , beJ:5tvo JL', (ta Ml.® v iäebi združujejo '/.elo bogato strukturo in kütriplekiino delovanjo. Proizvajalni težijo k temu, d£i bj pu«t,'ila triko utruktura MBM, kot celotnega MIVD bolj integrirana in enoEitavriejäa Ka vključevanje v mikroraču-rialtiiški yl:^tci;i. To pa zahteva ori raòrtovalca mehurčncga pomnilnißkogii aiateiiia, da je soočen tako a fizikalno tehnološkimi iMHtriostmi MßM, kakor tudi z načinom vkl jučitve Mm v iiieliurčni pomnilnliki aistem. Zagotovo lahko trdimi), dii. je dunnänjri podporna ofM-ema,. ki spremlja M13M, več nU intij Bfweifiönn zn določene mikroračunalniške aisteme, vendur ae proizvajalci trudijo .pri načrtovanju enotno minijielne podporne oprenie, Vme.sniki naj bi bili . 3tnrKl,.ii'(li/ii':ini in naj bi itiieli možnoat korigiranja napak in veliko iitopnjo redundance. jivoiit liuJovanJn tega pomniIniškegiJ medija lahko Btejeiriu v' njegovo dodatno odliko, M j Je maksimalna verjetnost naatppa napiiku v poiririilniškeiri aisteinu v f^ajtitim MUM pn celo lüverituelne napake se rajčeače pojavijo v MUD, bociini v napajalnem modulu ali v detektorjih .aljina lov in jiS.i je mogoče manjšati z ustreznim, načrt ovan jem tiiikane plošče, na kFiteri je ta podporna o-preiMM ln;.italir;:ina. Efekt staranja iikorajda nima vpliva m zane;!ljivoHt delovanja mehnrčnegri pomnilnika. TetTj(jera-tura okolice ne vpliva doati na delovanje, saj Je enervi J.ikfi [Mfviba sjMteirin reda 1 W. Sairi iiieliurčni paiinilnik brc/ pci:ileiiiputera, Vol. C-,?9, No,3, pp 80-96 rebt'iiai'y Ilifcli 1979 univerzitetni pouk računalništva ii anton p. 2ELEZNIKAR UDK: 378.681.3 SOZD ELEKTROTEHNA, DO DELTA, LJUBLJANA Nadaljevanje flarikn prinaSu vS(.;l)itio os1 alili dvajisetili nireUijav univer/.itc>lh(i(jn ptjiika r;u-iiuft-Inl-štva, kot je bilo prikazano na sliki 1 v članku (l) . Ti moduli l'.ajpmajo protožno inalmriiilifne in teoretične objekte računalniških znanosti; izjemi sta le modula 5.Ti (podatkovne bazo) In S.6 (izdelava programov). V trotjem delu (nadaljevanju)bo podana tifiitiorjava domačih načrtov In tefia predloga z ustrezno anal ino stanja. University Curriculum in Computing H. Tliis conclusion shows tho runicntK of twenty inodit-les of university curriculum in computing as it was graphically [iroseiUed in Fig. 1 ol article ( U Thest modules includi,^ topics of predominant mathematicul and theoretical subjecis with exception of modules 5.5 (liata iiases) and S .6 (itiiplementation of prof)rrimnis). In the next part (conclusion following) a comjVirition of domestic curi'icula and IPll' jjropo^ial will br,^ (jivor<«lij neskončna zaporndja ronlnih in kompleksnih Sliivil absolutna k cm vergo nc a potenčne vrslo realnih in kompleksnih .štovll funkci jske razširitve rešitve vrst nedeterminirane oblike ---2o vključena aritnujtika s pomično vejico in uporaba matematičnih subnitinskih paketov v povezavi s sjjfK-ifični mi problemi. Ost.ila HIIOV predmeta naj se pokrije za|)oredno. Oloijina podajanja snovi se taliko spr.-tnlnja, obravtiava pa naj se vsa ali večina predložene snovi. V «.(.'b in; i_ i n ixtul 1 . A r i t m <> t i k a s po m i č n o vejico koncepti številukeija sistema s pomično vejico — tr, % — 2. Uporaba paketa matematičnih s u b r u t I n ---K) % - — 3. Interpolacija račun končnih razlik polinomska interpolacija inverzna interpolacija rezinasta interpolacija 4. Aproksimacija uniforma z diskretnimi najmanjšimi kvadrati polinomska Fourier j e va aproksimacija Čebiševljeva ekonomizacija ir, %--- ---10 %--- 5, N u m e r i č n a integracija in diferenciacija interpolacijska numerična integracija Euler - McLnurenovn formula Gaussova kvadratura adaptivna intégracija hitri Fourierjev transform Bichardsonovn ekstrapolacija in numerična diferen- ■ clacija — 15 % — 6. ii e š e v a n j e n e 1 1 n e a r ii i li e ii a č b bisekcija- Jteracija s fiksno točko . Newtonova metoda Aitkenov postO|.iok konvergencne ste | m je učinkovit izračun polinomov Bairstovirova metoda — 15% — 1 7 . n e S o v a n j o n a v a il n i li d i f e r e n -C 1 a 1 n i h e n a č b metode š Taylor ji.-vimi vrstami liUerjeva melofla z lokalno in glolialno analizo napak meto> poučevanje osnovni li koncr-ptov, ki ne uporabiJajo pri mod(iliianju sistemov i J.' 'Iii Mmliit naj se jz\-,,j,i kot zapoi-edje pr<_Mlavanj, ki so pre|)letena s pj-ii>ii>i i In študijem primerov. Ti primeri So lahko iz pčj.i i'kolojije, medicinskih ushig, trans- porta, proizvodnih sistemov itn. Cilj modula so praktične lakušnje in preveliko poglabljanje v teorijo formalnih sistemov ni priporočljivo, V&eHn^mod^l 1. Koncept sistema stanja preslikava, vhodi. Izhodi hierarhična zgradba sistemi s kompleltsniml, nasprotujočimi, različnimi cilji; metode rešitev sistemske omejitve odprti in zaprti sistemi odprti sistemi: lastnosti, negativna entropija, prilagajanje elementi: podsistemi, podenote, sestavni deli povezave podsistemi: neodvisnost/odvisnost, metode odvezo-vanja podoptimizacija, stranski učinki deterministični sistemi: verjetnosti sistemi zamisel povratne povezave; maksimiranje, zadovoljevanje, prilagojevanje, nastavitev na spremembe krmiljenje sistema: standard kot napoved izhoda, povratna povezava (odprta in zaprta zanka) cena krmiljenja splošna teorija sistemov ---20%--- 2. Definiranje sistema modeli kot predstavitve sistemov zapleteni in enostavni modeli formalni in neformalni sistemi: interakcija med njimi sistemska zgradba: alternativna zgradba problem identifikacije pripomočki: blokovni diagrami, grafi poteka, odločitvene tabele stopnje sestavljanja sistemov ---10%--- 3. Sistemska analiza izbira najboljše akcijske smeri med več možnimi: prednosti in pomankljivosti, dobiček in cena določitev ustreznih elementov, povezav in postopkov za doseganje ciljev cilji, alternative, cena/dobiček, kriteriji modeliranje sistemsko načrtovanje: izboljšava obstoječega sistema, razvoj novega sistema postopek sistemskega načrtovanja: identifikacija problemov In definicije alternativne rešitve izbira rešitve sinteza predloženega sistema testiranje sistema čiščenje sistema sistemska optimizacija 10 %--- 4. Upravljala k i sistemi hierarhična zgradba interakcije med podenotaml in v podenotah človek kot element sistema upravijaiski sistem; operacijski sistem odločitveni sistem krmilni sistem časovne odvisnosti informacijski pretoki informacijski sistemi za upravljalske sisteme (kot podsistemi v upravijalskem sistemu) elementi informacijskega sistema: upravniki računalniška materialna in programska oprema komunikacijske mreže baze podatkov itn. funkcionalni sistemi: računovodska pooblastila inventura itn. ---30 %--- 5, Upravljalski informacijski sistemi pomen informacijskega sistema v organiziiciji razlike v informacijskih potrebah glede na klasično zgradbo organizacije povezava med človekom in sistemom; sistemi človek/stroj operacijski in proizvajalni postopki v informacijskiii sistemih razlika med logičnimi in fizičnimi sistemi načrtovanje informacijskih sistemov metode za razvoj informacijskih sistemov ---30 %--- MODUL 3.6 Operacijske raziskave (2-0-2) cnji ètudent naj pridobi znanje o glavnih metodah operacijskega raziskovanja. Te metode so daljnosežne, saj so operacijske raziskave sistematičen in racionalen pristop k fundamentalnim problemom, kot je upravljanje sistemov z odločanjem, kjer se dosegajo najboljši rezultati v odvisnosti od raspoložljive informacije. ■ Poudarek modula Večina snovi o operacijskih raziskavah obravnava analizo matematičnih modelov pa tudi analizo problemov. Modul naj uvede določeno ravnovesje, ker modeli sicer so uporabni, predstavljajo pa še vedno le poenostavljeno slikp realnih razmer, kjer se pojavlja največja težavnost reševanja problemov, ki ne sme biti podcenjevana, 1. Narava o)>eractjskih raziskav opredelitev problema (narava probleme, opredellt-veni cilji, sistemska analiza) tipi problemov poloKnJi tveganju maksimiranje učinkovitosti maksimum itn. zgradba modelov modelni približki «ekvenčni odločitveni modeli izpeljevonje rešitev iz modelov simulacija procedure vzorčevanja in vrednotenja — 20 %--- 2. Problemi dodeljevanja transportni problem prireditveni problem simpleksiia metoda ■dun In os t parametrično prof) i a m Iran j e praktični prljneri ---20 * — 3. Inventurni problemi , Inventurni problemi (narava, kontekst in zgradba) deterministični problem enega kosa (posameznosti), ene ravnine večfcosovni deterministični problem, ena ravnina verjetnostni problemi praktični p];iinerli ---20 %--- 4. Problemi zamene, vzdrževanja in z a n e s^ j 1 v o s t i kapitalne riàprave stroški popusta, zamena ob pričakovanju napake skupinska semena splošen positopek obnove zanesljivost ---20%--- 5. Dinamično programiranje zamisel optimal'nosti odločitvena idre ves a deterministični 'problemi ---10*--- 6. SeJcvenc, iranje in koordinacija PfiRT kritične potf ---10 %---- MODUL 3.7 Teorija razvrščanla (2-0-1) Gilji Uvtijajo se osnovne metode in rezultati teorije razvrščanja. Poutjar^ Teorija razvrščanja je del operacijskih raziskav. Zaradi svoje pomembnosti pri modeliranju (n sirnulficijl najnovejših sistemov z delitvijo časa, multiprocesira-njem, sistemov za obdelavo podatkov z več posli (nalogami), kot pri modeliranju računalniških mrež se ta snov oljtrivnavri v okviru posebnega modula. Snav naj . dnbl svojo matematično predstavitev z uporabo v realnih sistemili, z vrsto domačih nalog za študenta, saj imajo že enostčivnJ problemi razvrščanja dokaj zapletene rešitve. ' Vsebina_modul^ 1, Uvod opredelitev in mere sistemov razvrščanja zgradba osnovnih sistemov razvrščanja definicija In klasifikacija stohastičnih procesov Markovljeve verige diskretnega časa zvezne verige Markova procesi rojstva/smrti ---10%--- 2. Sistemi razvrščanja tipa rojstvo/smrt klasični sistemi razvrščanja prestrašeni prihajajoči ' neomejeno število strežnikov (M/M/oo) primer m strežnikov (M/M/m) končni pomnilnik (M/M/l/K) končna uporabniška populacija st oriiin strežnikom (M/M/l/M) končna uporabniška populacija z neomejenim številom strežnikov (M/M/oo/M) končna uporabniška populacija, ni-strežnik, končni pomnilnik (M/M/m/K/M) — -10 % - — 3. Markovljeve vrste enačbe ravnotežja metoda ogrodij Erlangova porazdelitev vrsta M/Ej./! vrsta Ej./M/1 obsegovni prihajajoči sistem obsegovni uslužnostni sistem mreža Markovljevifi vrst — 30 % — 4. Vrsta M/G/1 prehodne verjetnosti povprečna dolžina vrste porazdelitev števila v sistemu porazdelitev Čakalnega časa delovna perioda in njeno trajanje število, ki Je postreženo v delovni r>ei iodi _„10%--- 5. Meje, neenačbe in približki približek pri močnem prometu gornje in spodnje meje za povprečno čakanje diskretni približki tekoči približek približek v napadalnem času ^ ■__— 10%-^- MODUL 3.8 Numerične metode TI (2-3-2) Cilji in poudarek modula so opisani v modulu 2.7 (numerične metode I ). Vsebina modula 1. Aritmetika plavajoče vejice osnovne zamisli šiovilsklh sislotnov s plavajočo v«- jico posledice koiičnf; n.-iliiričnfiall prikaz napak zarinli v^.nokro/.eviinja ---15%--- 2, llporabn paketov, m ale matični h s u b r u t i n — 10 14--- 3, Neposredne metode za lliiea-rnesistemeenaČb Gaussova Izločitev o[>eracijski račim Implementacija (tečaji in lestvice) neposredne inelule s faktortrarijeni 20 K.--- 4, Analizu napak In norme vektorske in malrične norme . pogojna števila In ocenitve tiapak iterativne Izboljšave 5. iterativne metode Jacobijeva metoda Gauss-Seidelova metoda pospešitev Iterativnih metod nadsprostitev ---15%--- 6. Izračun lastnih vrednosti in lastnlhvektorjev osnovni izroki ocenitve napak potenSna metoda Jacobijeva metoda Householder je va metoda ---15 --- 7. Sorodna problematika numeric na rešitev problemov mejrtih vrednosti za navodne (life rene Iii tue enačbe rešitev riolinearniti sistemov algebrajskih enačb rešitev nadrieterminiranili sistemov z metodo najmanjših kvadratov ---10 %--- MODUl, 4.2 Simulaci ja tn modeliranje (modul šn ni hll definirnn) ^ MOliUl, 1.6 Matemntićiiii lojiika (3-0-2) cny. Študent so uvodß v zamisli izračunljlvosti in odločit-venostl. Poudiirfik modiita Čeprav jo teorija Izračunijivostl veja čiste matematike, je pa tufil d;»t st,ivk,n z.i sistemsko potrebe ločitev lagiČMog.-i (sistemskegn) in fizičnega nii?rtov!inj!i (/.hirko, protjTaml, procedure) Izlioiliie sirttoriisko potrebe, operacijska rav-niii.i, voiieiije na (irvi ravnini, srednje up-riivlj.iiijij, izvršno upravljanje Inforiiiiicljii strateško in taktično plnnira- njf! in (xtlociiiiji! sriixrlfikacij,! i/.luidnili nietcHi in formatov sisloniHk;» tliikunioiitiicij;i nietode sjslnniske specifikacije, ročne in pol-avtotnalske Tiietoto(l v.n oin odi-H-tev in upravljanje velikih programirnili projektov. Poucjar^ Jiipi"]® Ta modul predstavlja formalni pristop k izkustvenim poslopKom oblikovanja In razvoja programske opreme in razlaga študentu pripomočke za uporabo. Študentje naj delajo v skupinah, ko se praktično seznanjajo z orgatilztt-eijC', upravljanjem in razvojem velikih programimih projektov. Vidiki skupinskih projektov naj predvidijo delo v ločeni II laboratorijiäi In določen čas za razprave o skupinskih projektih. V sejj lna_m odul a 1. Standardi zgradba kje in kako začeti problem priročnika za standarde navzdolnji razvoj (Mkota standardov \2. Organizacija izdelava in kontrola standardov mlnimizacija obveznih standardov definiranje pregleda in politike standardov planiranje in nadzor izdelovalnega postopka (programa) odvisnost prednosti standardov od časa in kakovosti metode uveljavljanja funkcija koordinatorja knjižnice in standardov za projektni urad in podporo pregled in vzdrževanje standardov posebni problemi velikih, zapletenih, naprednih in mednarcxlnih projektov ---20 %--- 3. Standardi, projektnega nadzo- MODUL 5.7 Teorija formalnih jezikov In avtomatov (2-0-2) Cilji Študent naj si pridobi znanje na področju teoretičnih računalniških znanosti in spozna njihovo hierarhično prepletenost. Ta modul daje tudi teoretične dokaze metod, ki se uporabljajo v jezikovnih prevajalnikih, 2ouda_rek modula Uvajajo se osnovni rezultati formalnih modelov računalništva. Poudarek je na razvijanju študentskih veščin ter v razumevanju strogih definicij in v opredeljevanju njihovih logičnih posledic. V tem pomenu je tudi poudarek na določenih problemih. kontrolne točke kontrola s končnim dogodkom ocenjevalni pregledi vmesne in končne stopnje dokumentacija projektnih pogodb ---15^--- 4. Standardi projektnih skupin organizacija skupine cilj) število in odgovornosti opisi opravil zahteve po Šolanju pomožni projektni standardi varnost ponavljanje in obnavljanje specifikacija okolice materialna in programska oprema zunanje usluge standardi za preglede in poročanje definicija vloge projektnega knjižničarja oziroma koordinatorja za oblikovanje in vzdrževanje dokumentacije ----20 %---- 5. Izdelava dokumentacije poteze projektne dokumentacije, ki se prilagaja obliki projekta prilagajanje kreiranja dokumentacije razvojnim in izdelovalnim aktivnostim minimizacija dokumentacijskih zahtev optimizacija kakovosti spreminjanje metod skladno z obstoječimi nivoji spretnosti ---20 %--- 6. Projektni tehnični standardi metodologija in tehnični standardi za aktivnosti v velikih projektih vodenje standardov . — 10 % — 7. Sistemski priročnik projekta projektni standardi in dogovori specifikacija sistema podrobne sistemske definicije oblikovanje in uporabniSke procedure instalacijski in operacijski priročniki vzgojne ^ahlove pregled (seznam) V sebina_m odul^ 1. Formalne gramatike in avtomati produkcijski sistemi in jeziki regularne, kontekstnosvobodne, kontekstno občutljive in rekurzlvne gramatike sprejemniki: končni avtomati, odlagalni avtomati, linearno omejeni avtomati, Turingovi stroji sintaksna in izvajalna drevesa Church - Rosser je v izrek osnovni problemi jezikovne teorije: opis, razpoznavanje odločitveni problemi frazno strukturirane gramatike in naravni jeziki urejene gramatike — 20% — 2. Regularni jeziki regularne množice in izrazi deterministični In nedeterministični končni avtomati ekvivalenca determinističnih in nedeterminlstičnih končnih razpoznavnikov Kleenejeva karakterizacijska teorija za množice, ki jih sprejemajo končni avtomati odvodi regularnih izrazov dvosmerni končni avtomati končni avtomati, stroji s končnim številom stanj in njihove relacije s kombinntornimi preklopnimi vezji kompleksnost vezij določeni dogodki in stroji s končnim pomnilnikom ekvivalencn stanj in minimizacija stanj v končnih avtomatih algebrska dolsompozicija in teorija strukture Hartnians-Stearnsova strukturalna teorija polgrupo ill iCro!iii-fll){xlesova rlekoiiipcizicija — 20 %--- 3. Kontekstno svobodni jeziki Clionskyjevi in Griestancliovl izreki normalnih form samovgnezdenje, neerioumnost ekvivalenca kontekstno svobodnih jezikov in množic, ki jih sprejmejo nedeterministični odlagalni avtomati lastnosti zapr tja kontekstno svobodnih jezikov hitro razpoznavanje kontekstno svobodiiili jezikov Earlyjevi al^o^itini Valiantov n ' razpoznavni algoritem deterministiPrii odlagalni avtomati In stavčna analiza deterministIčni kontekstno svobodni jeziki omejitve (xll:i(|alt>lii avtomatov 4. Deterministična analiza kon-tekstno svbbodnih jezikov potnikalno redukcijska analiza navzdolnja atializa LB (k) gramatika LL (k) gramatika prednostne gramatike enostavna in operator ska prednpst šibka in mešano strategijska prednost kontekstno omejene gramatike relacije med determinističnimi kontekstno svobodnimi jeziki — 30%--- 5. Rekurzivni jeziki večtračni Turingovi stroji in pripadajoči formalizmi za ra zpozna vanj e nerešljivost ustavitvenega problema redukcija Ppstovega korespondenčnega problema na ustavitveni problem neodločljive. lastnosti gramatik ---10^4--- MODUL 6.1 Funkcionalnost tn vrednotenje (2-0-1 ) Cilji Študent naj iie dobro seznani z modeliranjem računalniških sistemov tako, da razume pristope optimalne uporabe teh sistemov. Slovenska beseda za funkcionalnost je tudi zmogljivost. jnp^uia Po uvedbi zamisli modela sistema za obdelavo podatkov naj se uvedejo metòde gradnje modelov. TI modeli se uporabljajo za optimiziranje in napoved obnašanja" s is tema v različnih okoljii». Prikaže naj se več primerov, ki temeljijo na danih napravah. V^biria 1. Osnovne zamisli gradnje modelov uporaba modeia za vrednotenje In napovedovanje kaj Je gradnja modela specifični problemi modeliranja računalniških sistemov monitorji za materinlno in programsko opremo metode modelne analize: operacijska analiza modeli z enostavnimi vrstami mreže vrst simulacija diskretnih dogodkov uporaba : oblikovanje arhitekture izbira konfiguracije napoved zmogljivosti ---20 %--- 2. Gradnja modelov z operaclj-" sko analizo zamisli operacijske analize pojem sistemo in zahtev osnovni kriteriji osnovne operacijske relacije interpretacije merjenih rezultatov analiza pojava zasićenosti meje operacijske analize verjetnostni modeli 3. Modeli, ki temeljijo na razvrščanju mreže vrst osnovni rezultati analiza zasićenja hierarhični modeli približne metode uporaba v multiprogramskih in multiprocesorskili sistemih ---30 %--- 4. Diskretni simulacijski modeli zamisel specifični problemi vhodno generiranje . natančnost rezultatov in interval zaupanja primeri ---20 %--- MODUL 6.2 Prevajalniki in njihovo oblikovanje (3-3-2) Cilii Pojasnjuje se metode, ki so povezane z analizo izvirnih jezikov in z generiranjem učinkovitega objektnega koda. Pou^r ^ iJlS^iä Čeprav mora biti obravnavana tudi teoretična snov, naj modul poučuje študenta, kako so lahko zgrajeni prevajalniki. Programiranje naj obsega izdelavo prevajalniš-kih komponent ter oblikovanje preprostega, toda [X)pol-nega prevajalnika, ki ima obliko skupinskega projekta. V sebin^mod^a_ Modul vsebuje več materiala kot ga je moč v predavanjih smiselno uporabiti, tako da je določena izbira snovi še potrebna. 1. Pregled nekaterih metod pregled zbirnih metod, metod oblikovanja simbolnih tabel in makrojev pregled sinlaksne analize in drugih oblik programskega razpoznavanja pregled prevajanja, nalaganja in Izvajanja s |ioudai>-kom na predstavitvi programov v nalagalneni jeziku — 10%--- 2. metode etioprehodnega prevajanja prevajanje aritmetičnih izrazov iz ]x)stfiksiie oblike v računalniški jazlk učinkovita uporaba registrov In začasnega pomnilnika — 5 % — 3, dodeljevanje pomnilnika konstantam, začasnim spremenljivkam, poljem začasni pomniVnik funkcijske in stavčne p^ocedure neodvisna blokovna struktura vgnezdena blokovna struktura dinamični) dodeljevanje jjomiiilnika ---10 %--- 4. objektivi kod za indeksiram? spremenljivke funkcija pomniliiiŠkih preslikav obveščevalni vektorji prevajanje s aekvenclonlranjem stavkov ---5 % — 5. podrobna organizacija enostavnega popolnega prevajalnika siintolne labole leksiknlno pregledovanje vhoda (razpoznavnik) sliitnksno pregledovanje (analizator) j(! subrutin in funkcij lK)/.ivi piirrunolrov z naslovom, imenom Jn vred) Hubriitinü s stranskimi učinki onncjilvc! pri onoproliodnem izvajanju objokliii kod za prenos parametrov o bj o k Uli kod /.a siibrutinsko lelo — ,15 %--- fi. jeziku [mve/.oviitru; melo o metaprcvajatnlku v njegovem lastnem ---5%--- optimi/,acijsko m<;1odo frokvoričiia analizii uporabe programskih struktur za ugolnvl jnjiji! iinjpomembiiojšili lastnosti optimizacije ' — 5 % — 10. lokalna optimizacija s pr^lnostjo [loaebnlh ukazov nalmjanji? togislrov s konstantami sliratijcvar>|<> ničel spreminjanji; prodznnkn stìStevanjo v )>oninlhiik [nno;.f;nj<_' in d(!ljcnj« z 2 naniona di'IJi.-nja z iiinoz<;nj(;m h konstanto kviidrliiiiij«.' Iiotenciranje s colimi števili priinorjanjf! z ničlo oiHlinl/.acijn indeksov ---10% — n. optinil/.acija izrazov idontitnte, |>oviv.ane z ni?<.iatlviilm tiredznakom izračun .skupnili |iodizrazov In druge metode mliilmlzaciju začn.siii)uill)0. 1.4 Dr. Hodžar jo predlagal, da sprejmemo zapisnik s popravki na predlagani dnevni red in divlamo točko: formirnnjo flnevnega reda, (-e Je sklep po statutu nezakotiit je treha lo ugotoviti. Razprava o prvi točki je bila zaključena s [iripombamii Ad 2) O programu simpozija za loto «1 in 82 inom razpravljati skupsčiua, (p-adivo pa pripravi lO. Tov. Divjak jii poudaril, o(|i^; l<i'i)i/.vi*lii|.i NcisiU'c naltxjf»: Malijii r.scl, I.IS, l.julilj.iiia I'l'iKjratn raKiskavo: a) ra/iskavt.' koiicc|>t.nv sdflw.irsklli ^i.sii'iiiov : - riariiii KtiuktiiriI'aiija; - ìmiilularj/.acija ,s .............. ki ine ■-i M nri i u/,. kuri- (■ii[il<)iii iiuMliii.i; h) siHtratiHki jc/Jki ; ' - šliiilij in ra/.Vi>i j<-/,ik.i MihIiiI.i; - kojicofitualiii' (j.siii)v(Mii)vili ii>/.iki)v ( ^fliihila -2, A.l.ii; - itji;t[>rli> (li.)kavc(jvaiija pra vil m i-;l i ; C ) ll| II il'.'ihil i^r.sjclknv rii/.i.sk;iv ll.-| iimltnrfM '/.;iSIH)Vi' niaiijšili .s|)i'iiali/i'Miiih ( ii pi u. il ii li'.ki) u.sinci jcniti I jskili ,sisti-lutiv /. tipoi .liai ^r/.ik.i Mniiula: - [Kiskiis ffsl iiiklnr il .iiijii iii ....... instavi I vi • mk.iii •- 1'ili Ui^lov sisli.Mna lijiix . frofirnm rn/.iakavf : - iirm]l/Ji niRltKl /.n kotiililiiitnno rfitinlaci jo; ■ - tnnt('tn|iri'ilnliti>v .si.stoina; - nsvojitrv ki)iu:c|rtn roijiilaciji*; - oplimiraiijit ro(|iil;itorjiw; - /(iraditcv fi/,lkiilni'(|.i nniilrla; - mol itven tli (ii'[>l/kiisl na nmiloln; ~ anali/.i r<:/iiUa1<>v lii licriiiii lJa "iimn iiii- i-.a i/.linlj-•savo; - [irohliMiiatika iiiiUiii>ariii)Hti in nkn^fii /.a i/J mi jsaaje (liiiainikc n?ijiilari|.4k(!(|a sistema; - /.akljiirkl. Naslov iialo<|(!; l'oilsi-stavi avloinatskili indaslrijskili iniM'Iliiili .si.stfüiuiv V , I'tojokt: Avtomatski iiiiiu.sti lJski mndularni iiii'i ilnl Ristorni Nosilor. niilcKjc: l'clev Suludi, Ili-', |.|n[)lJana l'roQrain ra/.Iskavo: Koin[ilrkstMi Studija Indusirijsklli nud-iliiili .sistemov; - študija /.a t/,illjnv(' II'IKK »IHH vnu^'iiiikil v av-totliatskiì mi-riliu» slslonii> /,a potrclH-! iiuiiistri je ; - pronr)l(!v ("AMAO vmc.siilkn /.a vofjo imikisti ijskt: siateirn? kontrolo kvnlitelo. Sistemi Ttiorihd!» roiiotov. - štuc!i j/i mlhrortifiin.iliiI.skiMiii krmii joiija aktiiatoi-jfiv. Naslov ri;i!oi|o: 11 irorinai-i |sk i .stslenii in )ia/.i ■ jh* I. il k i iv l'rojckii I iiforii L. i( i jsk i si.sli-'iiii Jiisiler iialoijc: l'elei T.uiciij, 1,1,S, |. }'r Iifil ani i a/i.skavi• ; ,ina iy.iiel.'iva Sliiclllii /„1 li.ni.il jn (e dell! 11.1 liodinrjili [irii-|ek1;i "Inlonii.-H i jski .sislenil", ki se leton! I'>M(| i/-lek.t i iMihiljiije |irei/kie.,Ilije in ovredi mi ei i je ......leine ■švedske oieti n lo! i ii |i je (ISAC) r.i/vui.i IS ih |iii)julre-Ili njena | u i l.ii nii lil ev n.i.šini | n ii i je in ; lltil.il jevanje del.i pri i ,i/vojn f i. ii lir i | mI i vi le inetodii-|o(|ije an.ili/.e in n:ii rlnvanja tS |iiisehnini |nind,ir-koin na siwlelovanju v.seli | iriy..!! let il i v slevilnili odio-ritvenili prore,-^ili : - "Ut einel jil Inesl.l in VÌO(|e ll,st re/,nei);i oiil orit VOIle-ij.i prijer\s.i V firiiee.sii ;inali/e in ,sinle/,e i,S ; - i .i/voj p.Il i ir Ip.-ilivnei|.-| verp-'ii anjeter.skeija oillo- . ritveneiia niodel.i na «snovi meiikili inriD/.jf in preij--st.ivitve ko!npleksiiei|;i znanja; - [irei/.kiis in vi ediiDlenje inodela ter poilporne pi'o-ili aiiLsko opreme na korikt etnlli [irimcriii s posuli-nini pi'inii.'irkoin na o;»n'at ivi lo.sti odi or il veni- teli-tiiko; - /aretok dein na podrorjn rariiiialnisko podport? pri rt.'aìi/aci jI ; - proijlod stanja fiodror.ja - i'/,iiolava iiok.iterili ok,s;torirnontalnili proi|t'anisktli Ol odij ; - dokoiiranjo izd<'lavo formaliioija tnodeln alialiir|e; .laiii.'Z Korenini, !JS, Ljubljana Program raziskave: - raziskava zakonitosti v sistemu glede na firmwarsl» diagnostiko; izdelava nialeniatičiioga modela sistema glede na firmwarsko diagnostiko; - raziskave časovnih parametrov; - strategija določitve diagnostičnih Utuj; - sinteza diagnostičnih postopkov na firmwarskem nivoju; - praktični primeri. Naslov naloge: Načrtovanje organizacij digitalnih sistemov ill. faza Projekt: Računalniška telinika in proizvodnja Nosilec naloge: Peter Kolbezen, IJS, Ljubljana Program raziskave: Raziskave v zvezi z razvojem sistema za mikroraču- nalniške aplikativno sisteme. - uvajanje prevajalnika POLMP v programsko prakso (prenos ixìketa POI.MP Iz računalnika Syber 72 na računalnik PDP-ll, razširitev jezika POLMP na makro ukaze mikroračunalniškega zbirnega jezika); - razvoj uporabniško usmerjenega jezika za opisovanje testnih naborov za dinamično testiranje modulov digitalnih vezij (razvoj koncepta tesnega postopka, specifikacija materialne in programske opreme, razvoj koncepta vhodnega jezika, prevajanje v notranjo računalniško interpretacijo, prevajanje notranje interpretacije v izhodni jezik (te^i nabori), prevajanje odzivnih signalov vezja v notranjo interpretacijo izhodnega jezika); - specifikacija in razvoj specifične materialne opreme za dinamično testiranje modulov digitalnih vezij; - raziskavo v zvezi z razvojem harwarskega simulatorja (Razvoj nn osnovi že izdelanega koncepta, specifikacije komponent, primeri realizacije); Raziskave multi mikroračunalniških sistemov. - študija in |X> možnosti tudi razvoj nekaterih za nas zanimivejših komponent sodobnejših mikroračunalniških sistemov (programska in materialna oprema) ; raziskave koordinacije procesov z mikroračunalniki ( formalizacija opisovanja sočasnih procesov, optimizacija, razvoj univerzalne koordinacijske programske opreme - monitorja). navodilo za pr |pra,vo ČLANKA Avtorje,prosimo, da pošljejo uredništvu naslov in kratek povzetek članka ter navedejo približen obseg članka (število strani A 4 formata). Uredništvo bo nato poslalo avtorjem ustrezno število formularjev z navodilom. Članek tipkajte na priložene dvokolonske formularje. Če potrebujete dodatne formularje, lahko uporabite bel papir Istih dimenzij. Pri tem pa se morate držati predpisanega formata, vendar pa ga ne vrišite na papir. Bodite natančni pri tipkanju in temeljiti pri korigiranju. Vaš članek bo s foto postopkom pomanjšat) ^n pripravljen za tisk brez kakršnihkoli dodatnik korektur. ' ' Uporabljajte kvaliteten pisalni stroj. Če le tekst dopušča uporabljajte enojni presledek. Črni trak je obvezen. Članek tipkajte v prostor obrobljen z modrimi črtami. Tipkajte do črt - ne preko njih. Odstavek ločite z dvojnim presledkom 1 n brez zamlkanja prve Vtstice novega odstavka. Prva stran članka : a) v sredino zgornjega okvira na prvi strani napišite naslov članka z velikimi črt ..-tiI; b) v sredino pod naslov C-anka napišite imena avtorjev, Ime podjetja, mesto, državo; c) na označenem mestu čez obya stolpca napišite povzetek članka v jeziku, v katerem je naplsan članek. Povzetek naj ne bo daljši od 10 vrst. d) če članek ni v angleščini, ampak v katerem od jugoslovanskih jezikov izpustite 2 cm in napišite povzetek tudi v angleščini. Pred povzetkom napišite angleški naslov članka z velikimi črkami. Povzetek naj ne bo daljši od 10 vrst. Če Je članek v tujem Jeziku napišite povzetek tudi v enem od Jugoslovanskih Jezikov; e) izpustite 2 cm in pričnite v levo kolono pisati članek. Druga in naslednje strani članka: Kot Je označeno na formularjù začnite tipkati tekst druge In naslednjih strani v zgornjem levem kotu. Naslovi poglavij: naslove ločuje od ostalega teksta dvojni presledek. Če nekaterih znakov ne morete vpisati s strojem Jih čitljivo vpišite s črnim Črnilom ali svinčnikom. Ne uporabljajte modrega črnila, ker se z njim napisani znaki ne bodo preslikali. Ilustracije morajo biti ostre, jasne in črno bele. Če jih vključite v tekst, se morajo skladati a predpisanim formatom. tahko pa Jih vstavite tudi na konec članka, vendar morajo v tem primeru ostati v mejah skupnega dvo-kolonskega formata. Vse ilustracije morate ( nalepiti) vstaviti sami na ustrezno mesto. Napake pri tipkanju se lahko popravljajo s korekcijsko folijo ali Ijelim tušem. Napačne besede, stavke ali odstavke pa lahko ponovno natipkale na neprozoren papir in ga pazljivo nalepite na mesto napake, V zgornjem desnem kotu izven modro označenega rolia oštevilčite strani članka s svinčnikom, tako da jih je mogoče zbrisati. Časopis INFORMATICA Uredništvo, Institut Jožef Stefan, Jamova 39, Ljubljana Naročam se na časopis INFORMATICA, Predplačilo bom. izvršil po prejemu vaše položnice. Cenik: letna naročnina za delovne organizacije 350,00 din, za posameznika 120,00 din. Časopis mi pošiljajte na naslov Q stanovanja [ j delovne organizacije. Priimek............................................. Ime............................................... Naslov stanovanja Ulica.............................................. Poštna številka Kraj....................... Naslov delovne organizacije Delovna organieaclja................................ Ulica.............................................. Poštna številka_Kraj........................ Datum...................... Podpis : i nstr ucti ons for preparation of a manuscript Authors are invited to send in the address and short summary of their articles and Indicate the opproxiniate size of their contributions ( in terms of A 4 paper ). Subsequently tliey will receive the outor's kits. Type your manuscript on tlie enclosed two-colunin-format nianuscript pajiei . If you require additional manuscript paper you can use similar-size white p;iper and keep tlie proposed format but in that case please do not draw the format limits on the paper. Be accurate in your typing and through in your proof reading. Ulis manuscript will be photographically reduced for reproduction witiiout any proof reading or corrections before printing. Časopis INi'ORMAnCA Uredništvo, Institut Jožef Stefan, Jamova 39, l.Jubljana Please enter my sul}scription to INPORMATICA and send me the bill. Annual subscrii>tion price; companies 3S(),00 din (for abroad US ^ 22), individuals 120,00 din (for abroad US % 7,5). Send journal to myQ home address company's address. Surname........................................... Name.............................................. Home address Street............................................. Postal code __City......................... Company address Company.......................................... Street............................................ Postal code_City......................... Date...............................Signature Use a good typewriter. If the text allows it, use single spacing. Use a black ribbon only. Keep your copy within the Ijbie margin lines on the |>aper, typing to Kie lines, but not beyond them. Double space between paragraphs. First page monusci-ipt: a) Give title of the paper in tl>e upper box on the first [>age. Use block letters, b) Under the title give author's names, company name, city and state - all centered. c) As it is n)arked, begin the abstract of the paper. Type over botii the columns. The abstract should i)e written in the language of the paper and should not excesed 10 lines. d) If tlie paper is not in i=:nglish, drop 2 cm after having written the abstract in the languagf of the paper and ■ write tlie abstract in Fnglish as well. In front of the abstract put the English title of the paper. Use block letters for the title, I he lenght of the abstract should not tjĐ greater than 10 lines. e) Drop 2 cm and begin the text of the paper in the left colunui. Second and succeeding pages of the manuscript: As it is marked on the papeq begin the text of the second and succeeding pages in the left upper corner. Format of Ihe subject headings; Headings are separated from text by double spacing. If some characters are not available on your typwriter write thern legibly in black ink or with a pencil. Do not use blue ink, because it shows poorly. Illustrations must be black and white, sharp and clear. If you incorporate your illustrations into the text keep the propo.stKl format. Illustration can also be placed at the and of alt text material providt'd, however, that they arc kept within the margin lines of the full size two-column foi iiiat. All ilhistrations must be placed into appropriate iiositons in the text by tiie autiior. Typing errors may be corrected by using white correction paint or by retypjjig the word, sentence or paragraph on a piece of apaque , white paper and pasting it nearly over errors Use !>?ncil to number each page on the upper-right-hand corner of the manuscript, outside the blue margin lines so that the nuinhers may be erased. • ® deha račuHBknišhi sisienfii SOZD ELEKTROTEHNA, o. o., DO DELTA, proizvodnja računalniških sistemov in inženiring, p. o. 61000 Ljubljana, Parmova 41 Telefon: 061/310-393 Telex: 31 578 YU ELDEC POSLOVNA ENOTA ZAGREB ZAGREBAČKI VELESAJAM, II. UPRAVNA ZGRADA ALEJA BORISA KIDRIČA 2, 41000 ZAGREB Telefon: 041/520-003, 516-690 — PROIZVODNJA RAČUNALNIŠKE OPREME 61000 LJUBLJANA, LINHARTOVA 62a Telefon: 061/323-585, 326-661 — VZDRŽEVALNA SLUŽBA 61000 LJUBLJANA, L/NHARTOVA 62a Telefon: 061/323-585, 326-661 — služba za programsko opremo TITOVA 51, 61000 LJUBLJANA, Telefon: 061/327-654 — DELTA IZOBRAŽEVALNI CENTER Telefon: 061/345-673 — PRODAJNA SLUŽBA TITOVA 51, 61000 LJUBLJANA Telefon: 061/320-241, int, 397, 420 — DELTA INŽENIRING, PARMOVA 41, 61000 UUBLJANA Telefon: 061/314-394 — SLUŽBA ZA RAZVOJ STROJNE OPREME Telefon: 061/23-251, 21-874 — SLUŽBA ZA RAZVOJ PROGRAMSKE OPREME Telefon: 061/28-216 POSLOVNA ENOTA BEOGRAD — VZDRŽEVALNA SLUŽBA — KARADORDEV TRG 13, 11080 ZEMUN Telefon: 011/694-537, 695-604 — PRODAJNA SLUŽBA, »SAVA CENTAR« MILENTIJE POPOVIĆA 9, 11070 NOVI BEOGRAD Telefon: 011/453-885 — SLUŽBA ZA PROGRAMSKO OPREMO — »SAVA CENTAR« Telefon:011/356-591 PRODAJNA SLUŽBA, SLUŽBA ZA PROGRAMSKO OPREMO SERVISNI CENTRI UUBUANA, MARIBOR, CEUE. ZAGREB, RIJEKA, SPLIT, SARAJEVO, BEOGRAD, SKOPJE < UJ o