Построение многопроцессорных систем.

Приходится решать две задачи:

1.Разрешение состязаний на общий ресурс.

2.Обеспечение межпроцессорного взаимодействия.

В зависимости от решения этих задач получают различные функциональные схемы систем, с возможными характеристиками и параметрами. При рассмотрении многопроцессорных систем используют несколько классификаций:

1. Классификация с точки зрения функционального назначения. При этом выделяют три группы:

а)Микропроцессорные системы с функциональным назначением – системы с запрещенными функциями. Вся система разбивается на ряд функциональных модулей. В каждом модуле есть процессор для решения конкретной задачи. Пример: видеокарта – в ней есть свой процессор, который управляет изображением, аудиокарта, сетевая карта.

б)Система с незакрепленными функциями. В таких системах имеется несколько процессоров, которые являются равноправными и могут самостоятельно выполнять различные программы или их фрагменты. Задачи не являются строго закрепленными и иногда описываются термином симметричные (одинаковые).

в)Системы с перестраиваемой структурой.

2. Классификация с точки зрения взаимодействия процессоров.

Выделяют две группы:

-Системы со слабосвязанными системами.

-Системы с сильносвязанными системами.

Обычно сильносвязанными называются системы, если взаимодействие не выходит за пределы некоторой рассматриваемой системы.

Если в машине несколько процессоров, и они взаимодействуют через общую память – это сильносвязанная система, а если они взаимодействуют через диски, то это слабосвязанная система. Если есть еще и локальные диски, то если через диски, то это сильносвязанная система, а если через локальную сеть, то слабосвязанная.

С точки зрения фирмы Intel имеется три группы связей между процессорами:

1.Сопроцессорная связь.

2.Сильносвязанная связь.

3.Слабосвязанная связь.

В сопроцессорных системах имеется ЦП и сопроцессор. В этой конфигурации ЦП и сопроцессор разделяют все линии внешних интерфейсов: генератор, системная шина и т.д.

В этом режиме, сопроцессор не может сам выполнять программы. Он лишь выполняет функции функционального расширителя. Причем функциональный расширитель, как расширитель команд. С точки зрения такая группа связей выглядит, как один процессор. В сильносвязанных структурах имеется возможность соединения нескольких процессоров, причем они разделяют все линии интерфейса, и выглядят, как один процессор с точки зрения внешнего наблюдателя. Каждый процессор может выполнить собственный поток команд. В таких структурах всегда имеется ведущий процессор и несколько ведомых. Обычно назначаются приоритеты (ведомый №1, ведомый №2 и т.д.).

Выпускаемые микропроцессоры могут быть только ведущими, только ведомыми или ведущими и ведомыми.

Intel 286, 386 –спроектированы, как ведущие. Очень сложно на их основе построить сильносвязанную систему.

Pentium может быть как ведущим, так и ведомым, т.е. можно на его основе построить сильносвязанную систему (т.е. можно, например, подключить два Pentium параллельно, а наблюдателю видна работа только одного, хотя они работают вдвоем).

Дуальная архитектура - использование двух Pentium - ов в тесновзаимосвязанной конигурации – один из Pentuim-щв является ведущим, другой – ведомый.

Тесновзаимосвязанная система их 4-х процессоров.

87-ой можно рассматривать как сопроцессор.

Слабосвязанные конфигурации

В слабоявязанных конфигурациях любой процессорный модель может быть ведущим и может содержать в себе сколько угодно прецессоров. В слабоявязанных конфигурациях прямые связи между процессорами отсутствуют, и взаимодействие осуществляется через общий ресурс, либо путем передачи сообщения. Если взаимодействие осуществляется через общий ресурс, то возникает проблема организации доступа к этому ресурсу.

В такой структуре все процессоры равноправны, а ресурс имеет два состояния: занято и свободно. Если ресурс занят, товсе запросы выстраиваются в очередь. Наибольшее распространение получили системы, в которых общим ресурсом являются:

1) системная шина

2) память

В такой структуре необходима некоторая схема арбитража и каждый процессорный модуль должен иметь блок доступа к системной шине.

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: