Вступ
Тема реферату «Поняття мультімікропроцесорних систем (ММПС)» з дисципліни «Мультімікропроцесорні системи».
Мета роботи – ознайомитися з:
- визначенням мультіпроцесорних конфігурацій;
- архітектурою ММПС із загальною і розподіленою пам'яттю;
- протоколами взаємодії ММПС – MESI, DASH;
- стратегією запису в кеш-пам'яті та ін.
1. Визначення мультипроцесорних конфігурацій
ММПС - це системи, що мають два й більше компонент, які можуть одночасно виконувати команди. Підпорядкованими процесорами можуть бути спецпроцесори, розраховані на виконання певного типу завдання або процесори широкого застосування. Спецпроцесори - співпроцесори, процесори вводу-виводу.
У міру зменшення відносини вартість/продуктивність стає більше економічним застосовувати кілька мікропроцесорів (далі ─ МП), замість одного складного.
Крім поліпшення економічних показників системи, мультипроцесорні конфігурації забезпечують кілька позитивних якостей, відсутніх в однопроцесорній конфігурації.
Кілька процесорів краще пристосовуються під вимогу конкретного застосування, крім витрат на непотрібні можливості централізованої системи. Більше того, модульність ММПС дозволяє в міру необхідності вводити додаткові процесори.
У ММПС завдання розподіляються між модулями. При виникненні відмови у системі простіше та дешевше знайти й замінити несправний процесор, чим заміняти (відшукувати) елемент, що відмовив, у складному процесорі.
При проектуванні ММПС доводиться вирішувати два завдання:
1.Змагання за доступ до системної шини.
2.Міжпроцесорні взаємодії.
Оскільки пам'ять та пристрої вводу-виводу по загальній системній шині розподіляють кілька процесорів, буде потрібна додаткова логіка для забезпечення того, щоб у будь-який момент часу доступ до системної шини мав тільки один процесор. Щоб один процесор здійснював диспетчеризацію завдання, або повертав результат іншому, необхідний строго певний спосіб взаємодії процесорів.
Максимальний режим роботи МП фірми INTEL спеціально призначений для реалізації ММПС. Наявні мультипроцесорні засоби максимального режиму розраховані на три базові конфігурації - співпроцесор, сильно зв'язана конфігурація та слабко зв'язана конфігурація.
У випадку сильно зв'язаної конфігурації (мал.1), центральний процесор і допоміжний або зовнішній процесор розділяють не тільки всю підсистему пам'яті та введення/виведення але й логіку керування шиною та генератор синхронізації. МП 8086 або його аналог є провідним або головним у системі, а допоміжний процесор - керуємим. Керування доступом до шини здійснює центральний процесор, тому сигнал запиту шини від допоміжного процесора подається в центральний. У даній конфігурації допоміжний процесор діє незалежно усередині кристала, але будучи співпроцесором, він повинен взаємодіяти безпосередньо із центральним процесором.
Малюнок 1. Cхема сильно зв'язаної конфігурації
Слабко зв'язані конфігурації застосовуються у середніх і великих системах. Будь-який активний модуль у такій системі може бути ведучим системної шини й містити центральний процесор, а також інший процесор, що може бути ведучим шини, співпроцесор або сильно зв'язану конфігурацію.
Системні ресурси розділяють кілька модулів, а проблему змагань при доступі до шини повинна вирішувати логіка керування системною шиною.
У випадку слабко зв'язаної конфігурації (мал. ............
