Обзор многопроцессорной конфигурации
Многопроцессорность означает несколько процессоров, которые одновременно выполняют инструкции. Существует три основных многопроцессорных конфигурации.
- Конфигурация сопроцессора
- Тесно связанная конфигурация
- Слабосвязанная конфигурация
Конфигурация сопроцессора
Сопроцессор - это специально разработанная схема на микросхеме микропроцессора, которая может очень быстро выполнять ту же задачу, что и микропроцессор. Это снижает нагрузку на основной процессор. Сопроцессор использует одну и ту же память, систему ввода-вывода, шину, логику управления и генератор тактовых импульсов. Сопроцессор выполняет специализированные задачи, такие как математические вычисления, графическое отображение на экране и т. Д.
8086 и 8088 могут выполнять большинство операций, но их набор команд не может выполнять сложные математические операции, поэтому в этих случаях микропроцессору требуется математический сопроцессор, такой как математический сопроцессор Intel 8087, который может легко выполнять эти операции очень быстро.
Блок-схема конфигурации сопроцессора
Как связаны сопроцессор и процессор?
Сопроцессор и процессор связаны сигналами TEST, RQ- / GT- и QS 0 и QS 1 .
Сигнал TEST подключается к контакту BUSY сопроцессора, а остальные 3 контакта подключаются к 3 контактам с тем же именем.
Сигнал TEST отвечает за активность сопроцессора, т.е. сопроцессор занят или простаивает.
RT- / GT-используется для арбитража шины.
Сопроцессор использует QS 0 и QS 1 для отслеживания состояния очереди главного процессора.
Тесно связанная конфигурация
Тесно связанная конфигурация аналогична конфигурации сопроцессора, то есть оба используют одну и ту же память, системную шину ввода-вывода, логику управления и генератор управления с главным процессором. Однако сопроцессор и главный процессор выбирают и исполняют свои собственные инструкции. Системная шина контролируется сопроцессором и хост-процессором независимо.
Блок-схема тесно связанной конфигурации
Как связаны процессор и независимый процессор?
Связь между хостом и независимым процессором осуществляется через пространство памяти.
Ни одна из инструкций, таких как WAIT, ESC и т. Д., Не используется для связи.
Хост-процессор управляет памятью и пробуждает независимый процессор, отправляя команды на один из его портов.
Затем независимый процессор обращается к памяти для выполнения задачи.
После завершения задачи он отправляет подтверждение хост-процессору с помощью сигнала состояния или запроса прерывания.
Слабо связанная конфигурация
Слабосвязанная конфигурация состоит из нескольких модулей микропроцессорных систем, которые соединены общей системной шиной. Каждый модуль состоит из собственного тактового генератора, памяти, устройств ввода-вывода и подключается через локальную шину.
Блок-схема слабосвязанной конфигурации
Преимущества
Наличие более одного процессора приводит к повышению эффективности.
Каждый из процессоров имеет собственную локальную шину для доступа к локальной памяти / устройствам ввода-вывода. Это упрощает выполнение параллельной обработки.
Структура системы гибкая, то есть отказ одного модуля не влияет на отказ всей системы; неисправный модуль можно будет заменить позже.