1 Прямые межпроцессорные связи.
Точка-точка.
Процессоры напрямую
без посредников обмениваются данными
между собой. Для
процессоров должно быть
интерфейсов в каждом из них для связи
с ними. Эффективность обмена будет
зависеть от количества не пересекающихся
пар процессоров.
Кольцо
Звезда
Эффективность обмена зависит от канальности коммутатора.
Общая шина
Очень маленькая эффективность.
Гиперкуб 3-ей степени.
2 Через память
Многопортовая память. Память разбивается на области, каждая из которых принадлежит только одному процессору. Процессор отправитель помещает данные в почтовый ящик процессора получателя. Информация должна быть представлена в следующем виде: номер отправителя, признак прочитанного, объем информации, непосредственно сами данные.
Управляющий автомат анализирует все управляющие сигналы от каждого канала согласно заданному алгоритму или соединяет одноканальную память с шинами одного канала. Доступ осуществляется в режиме разделения времени.
Еще один вариант решения задачи многопортовой памяти – схема с решетчатыми переключателями.
Че-то там является дешемой тк используются МС одноканальной памяти. Так же является достаточно эффективной, тк каждый процессор может взаимодействовать с отдельной памятью. Легко масштабируемой. Коммутация каналов осуществляется внутри решетчатого переключателя простым сравнением старших раздяров адреса. Все МС имеют одинаковый объем.
Шинная топология с одной общей памятью.
3 Межпроцессорные связи через коммуникационные каналы.
В распределенных многопроцессорных системах, когда расстояние между процессорами значительно, для взаимодействия процессоров используются быстродействующие последовательные интерфейсы.
В качестве системной шины могу импользоваться интерфейсы
Контроллер прерываний.
Программируемый контроллер прерываний – это устройство отвечающае за возможность последовательной обработки запросов на аппаратное прерывание от разных устройств. Как отдельная микросхема.
1 Инициализация контроллера и конфигурирование прерываний – каждому устройству назначается своя линия запроса прерывания IRQ и свой вектор прерывания. Указатель на адрес его обработки.
2 Программируемый контроллер прерываний (ПКП) при обнаружении одного либо нескольких запросов на своих входах IRQ[i] выдает общий запрос прерывания int поступающий на соответствующий вход.
3 ЦП если флаг IF установлен сохраняет в стеке регистр флагов и адрес возврата, запрещает маскируемые прерывания и формирует сигнал подтверждения прерывания INTA.
4 ПКП осуществляет снова опросы своих линий и определяет номер прерывания (если их несколько, то наиболее приоритетный), посылает его к центральному процессору. ЦП получив номер прерывания вызывает соответствующую процедуру его обработки.
6 ПКП получив код процессора команду завершения обработки прерывания, разрешает прием запросов с линий IRQ0-IRQ7.
7 процедура завершается инструкцией IRET по которой ЦП возвращается к выполнению прерванной программы извлекая из стека необходимую информацию и вновь разрешает аппаратные прерывания.
Сигнал запроса прерывания должен поддерживаться устройством в активном состоянии как минимум до подтверждения сигнала, сигналом INTA, а максимум должен быть снят до получения команды EOI.
Каждый из 8 входов IRQ может быть программно замаскирован, тогда он не будет вызывать общего запроса.
ПКП может работать так же и в режиме опроса со стороны ЦП. Для этого у него имеет 3 8-ми битных регистра.
IRR – регистр запроса прерываний. Биты IRR.0-IRR.7 устанавливаются при поступлении сигнала запроса на соответствующие входы IRQ0-7.
Регистр IRM установкой соответствующего бита можно замаскировать на соответствующий вход.
ISR – регистр обслуживаемого прерывания.
Доступ к этим регистрам осуществляет через обычный цикл шины.
При наличии более 8 устройств:
Каскадирование контроллеров. Обычно используются всего лишь 2 контроллера позволяющие управлять запросами от 16 устройств в/в. И традиционно выход запроса прерывания 1 микроконтроллера подключается именно ко 2 входу.
На современных чипсетах устанавливаются усовершенствованные APIC контроллеры предназначенные для симметричных мультиконтроллерных систем. Система состоит из локальных контроллеров и контроллеров прерываний от устройств в/в.
LocalAPIC – передает принятый по локальной шине сообщения только своему процессору, может передавать генерируемые своим прерывания для других.
Статический каждый запрос только своему процессору, и его номер указывается. Динамически каждый вход запроса может быть индивидуально запрограммирован с помощью таблицы перенаправления прерывания в/в (любой запрос посылается наимее приоритетному свободному процессу).
Обмен сообщениями между контроллерами APIC осуществляется по локальной шине.
Встроенной чет-там включает 2 вида прерываний:
От локальных внутренних устройств.
От таймера APIC, встроенного в него самого.
От таймера мониторинга производительности.
От термодатчика.
Внутренние ошибки APIC:
Межпроцессорные.
От внешних устройств.
Толко улучшенный контроллер APIC поддерживает технологию MCI сообщений – передача запросов на прерывание не выделенными сигнальными линиями, а циклами записи памяти, сообщениями.
Вместе использования традиционного APIC возникает проблема нехватки линий прерываний.