9 Smp системы
В системе предусматривается необходимость:
1. Взаимодействия процессорных элементов и модулей памяти.
2. Управление работой ПЭ при начальной инициализации задач.
Таким образом, необходим управляющий ПЭ, интерпретирующий управляющую программу (ОС), реализующий начальную загрузку ПЭ задачами и последующую диспетчеризацию задач и данных.
Архитектура smp
Архитектура SMP систем представлена на рис. 9.1.
Рисунок 9.1- Архитектура SMP систем
Перекрестный коммутатор обеспечивает одновременное соединение нескольких ПЭ и блоков памяти. Для формирования канала связи источник и приемник должны быть идентифицированы.
Пример: организация коммутатора при идентификации устройств
(4*4-коммутатор, система включает в себя 4 устройства) (Рис. 9.2).
МП – модули памяти.
Рисунок 9.2 - Пример организации коммутатора (4*4-коммутатор)
Вид сообщения, обрабатывающего коммутатором при соединении ПЭ и модуля памяти
Идентификатор модуля |
Адрес ячейки |
Тип операции |
передаваемые данные |
Формат сообщения определяет данные, формируемые источником и выставляемые на соответствующие линии коммутатора.
10 Организация простых коммутаторов
Простые коммутаторы представляют собой совокупность блоков
Мультиплексор-демультиплексор (MX/DX), управляющих соответствующей адресной информацией об источнике и приемнике. Вход коммутатора подключается к входу каждого мультиплексора, выход демультиплексор подключается к одному из выходов коммутатора. Система коммутации устройств ВС с использованием пары MX/DX представлена на рис.10.1.
Рисунок 10.1 - Система коммутации устройств ВС с использованием пары MX/DX
В соответствии с адресом источника MX подключает к своему выходу требуемый вход. В соответствии с адресом приемника DX выбирает тот выход, куда выставляются данные с его входа. Линия «выход MX - вход DX» является разделяемым ресурсом, выделяемым устройством на все времена обмена (реализуется временное разделение данного канала), таким образом, одновременное формирование различных каналов невозможно, то есть, невозможен параллельный обмен между блоками. Для обеспечения одновременной связи между некоторыми устройствами используется требуемое количество блоков MX/DX.
Схема построения перекрестного коммутатора с четырьмя входами и четырьмя выходами (4*4) представлена на рис. 10.2.
Рисунок 10.2 - Схема построения перекрестного коммутатора с четырьмя входами и четырьмя выходами (4*4)
Соединение устройств коммутатора
|
Источник |
Приемник |
Гр.4 |
01 |
10 |
ГР.3 |
10 |
00 |
В приведенной схеме за счет одновременного задания адресных комбинаций возможно четыре параллельных соединения.
Пример: использование схемы коммутационных соединений при взаимодействии блоков внутри процессора.
Функциональные устройства внутри ПЭ (АЛУ регистра) соединяются друг с другом не шинами, а коммутатором N*N (позволяющим соединять 2N устройств).
Использование шин в процессоре обуславливает временное их разделение при обмене, использование коммутатора позволяет формировать одновременно несколько каналов передачи между устройствами.