Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Типовые струкуры многопроцессорных систем




Многопроцессорная система (МПС) – система, в которой команды на шине могут быть восприняты более чем от одного микропроцессора. Шиной управляют поочередно много процессоров.

Многопроцессорная система содержит несколько процессоров, рабо­тающих с общей оперативной памятью (общее поле оперативной памяти), и управляется одной общей опера­ционной системой (рис. 16). Часто в микропроцес­сорной системе организуется общее поле внешних запоми­нающих устройств (ВЗУ).

Рис. 16. Структура одно­уровневой многопроцессор­ной системы

Под общим полем пони­мается равнодоступность уст­ройств. Общее поле памяти означает, что все модули опера­тивной памяти доступны всем процессорам и периферийным устройствам (ВЗУ, УВВ), общее поле ВЗУ означает, что обра­зующие его устройства доступ­ны любому процессору и каналу.

Появление многопроцессорных систем обусловлено ря­дом причин. Главная из них – стремление к дальнейшему повышению производительности вычислительных средств. Из-за недостаточной мощности микропроцессора во мно­гих практических задачах (например, спектрального и кор­реляционного анализа), требующих необходимой обработки данных в реальном масштабе времени, выполнять на одном микропроцессоре необходимую работу неэффективно или да­же невозможно, и тогда с микропроцессором исполь­зуют другие средства вычислительной системы. При этом несколько микропроцессоров осуществляют параллельную (одновременную) обработку данных. Такое распараллелива­ние вычислений на нескольких процессорах существенно уменьшает время решения задач.

Кроме того, появление многопроцессорных систем вызвано необходимостью прибли­жения вычислительных средств к территориально распре­деленным источникам и приемникам информации управ­ляемых объектов и процессов. Такой путь снижает стоимость, повышает надежность и производительность указанных систем.

Наконец, еще одной причиной появ­ления многопроцессорных систем является противоречие между низкой стоимостью микропроцессора и высокой стоимостью различных накопителей информации (на магнит­ном диске, магнитной ленте и т. д.), устройств ввода-вывода, средств отображения информации (дисплеев) и т. д. Данное противоречие можно разрешить, если много микро­процессоров совместно используют дорогостоящее перифе­рийное оборудование.

Многопроцессорные системы представляют собой основ­ной путь построения вычислительных систем сверхвысо­кой производительности. При создании таких систем возни­кает много сложных проблем, к которым в первую очередь следует отнести: распараллеливание вычислитель­ного процесса (программ) для эффективной загрузки про­цессоров системы, преодоление конфликтов при попытках нескольких процессоров использовать один и тот же ресурс системы (например, некоторый модуль памяти), уменьшение влияния конфликтов на производительность системы, осу­ществление быстродействующих экономичных по аппара­турным затратам межмодульных связей.

Многопроцессорные системы могут быть однородными и неоднородными.

Однородные многопроцессорные системы – системы, содержащие однотипные процессоры.

Неоднородные многопроцессорные системы состоят из различных специализи­рованных процессоров, реализующих, например, функции операционной системы, процессоров для матричных задач.

Многопроцессорные системы могут иметь одноуровневую или иерархическую (многоуровневую) структуру. В первом случае процессоры системы образуют один общий уровень обработки данных (рис. 16), во втором система обычно содержит один главный и один или несколько подчиненных (вспомогательных) процессоров.

Подчиненный микропроцессор – микропроцессор, который находится под управлением главного микропроцессора компьютера.

Вспомогательные процессоры используются для выполнения различных уровней обработки информации. Обычно менее мощный вспомогательный процессор выполняет ввод ин­формации с различных терми­налов и ее предварительную обработку.







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 735. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2021 год . (0.002 сек.) русская версия | украинская версия