Мультипроцессор означает множественный набор процессоров, которые выполняют инструкции одновременно. Существует три основных многопроцессорных конфигурации.
- Конфигурация сопроцессора
- Тесно связанная конфигурация
- Слабосвязанная конфигурация
Конфигурация сопроцессора
Копроцессор — это специально разработанная схема на микропроцессорном чипе, которая может очень быстро выполнить ту же задачу, которую выполняет микропроцессор. Это снижает нагрузку на основной процессор. Сопроцессор использует одну и ту же память, систему ввода-вывода, шину, управляющую логику и тактовый генератор. 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 способен 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 сопроцессор и процессор связаны?
-
Сопроцессор и процессор соединены через сигналы TEST, RQ- / GT- и QS 0 & QS 1 .
-
Сигнал TEST подключается к контакту BUSY сопроцессора, а остальные 3 контакта подключаются к 3 контактам сопроцессора с тем же именем.
-
Сигнал TEST определяет активность сопроцессора, т.е. сопроцессор занят или находится в режиме ожидания.
-
RT- / GT- используется для автобусного арбитража.
-
Сопроцессор использует QS 0 и QS 1 для отслеживания состояния очереди хост-процессора.
Сопроцессор и процессор соединены через сигналы TEST, RQ- / GT- и QS 0 & QS 1 .
Сигнал TEST подключается к контакту BUSY сопроцессора, а остальные 3 контакта подключаются к 3 контактам сопроцессора с тем же именем.
Сигнал TEST определяет активность сопроцессора, т.е. сопроцессор занят или находится в режиме ожидания.
RT- / GT- используется для автобусного арбитража.
Сопроцессор использует QS 0 и QS 1 для отслеживания состояния очереди хост-процессора.
Тесно связанная конфигурация
Тесно связанная конфигурация аналогична конфигурации сопроцессора, то есть обе они совместно используют одну и ту же память, системную шину ввода-вывода, логику управления и генератор управления с главным процессором. Однако сопроцессор и хост-процессор выбирают и выполняют 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 не используется для связи, как WAIT, ESC и т. Д.
-
Главный процессор управляет памятью и активирует независимый процессор, посылая команды на один из его портов.
-
Затем независимый процессор обращается к памяти для выполнения задачи.
-
После завершения задачи он отправляет подтверждение хост-процессору, используя сигнал состояния или запрос прерывания.
Связь между хостом и независимым процессором осуществляется через пространство памяти.
Ни одна из инструкций не используется для связи, как WAIT, ESC и т. Д.
Главный процессор управляет памятью и активирует независимый процессор, посылая команды на один из его портов.
Затем независимый процессор обращается к памяти для выполнения задачи.
После завершения задачи он отправляет подтверждение хост-процессору, используя сигнал состояния или запрос прерывания.
Слабосвязанная конфигурация
Слабосвязанная конфигурация состоит из ряда модулей микропроцессорных систем, которые подключены через общую системную шину. Каждый модуль состоит из собственного тактового генератора, памяти, устройств ввода-вывода и подключен через локальную шину.
Наличие более одного процессора приводит к повышению эффективности.
Каждый из процессоров имеет собственную локальную шину для доступа к локальным устройствам памяти / ввода-вывода. Это облегчает параллельную обработку.
Структура системы является гибкой, то есть отказ одного модуля не влияет на весь отказ системы; неисправный модуль может быть заменен позже.