Многопроцессорные вычислительные системы

⇐ ПредыдущаяСтр 19 из 44Следующая ⇒

МПВК-это комплекс, включающий в себя 2 или более процессоров имеющих общую память, общие ПУ и работающий под управлением одной ОС, которая осуществляет управление техническими и программными средствами комплекса.

Общий подход к построению таких систем:

ПВВ

Наиболее важной является задача распределения ресурсов между задачами.ОС должны уметь разрешать эти конфликты на основе системы приоритетов.

Первая идея создания МПВК была предложена фирмой «Барроуз» в 1968 г. Был предложен ВК из 4-х процессоров,16 модулей памяти,10 каналов ввода/вывода.

С точки зрения структурной организации МПВК можно разделить на 3 типа:

1)МПВК с общей шиной;

2)МПВК с перекрестной коммутацией;

3)МПВК с многовходовым ОЗУ;

1.МПВК с общей шиной;

ИВВ

ОЗУ

По шине передаются: информация, адреса, сигналы управления.Интерфейс здесь односвязанный, т.е. в каждый момент времени могут взаимодействовать только 2 устройства. Если к взаимодействию готовы 2 и более устройств, то возникают конфликты из-за связей. Разрешение конфликта возможно путем назначения приоритетов и соответствующих очередей. Системой приоритетов заведует,либо один из процессоров,либо арбитр шины,который распределяет шину во времени.

Достоинства такой организации:

1)простота управления и удаление устройств из комплекса;

2)простота построения;

Недостатки:

1)невысокое быстродействие;

2)конфликты из-за связей;

3)количество процессоров ограничено(не более 4);

4)низкая надежность из-за наличия общего ресурса;

2.МПВК с перекрестной коммутацией;

Эта проблема решается путем введения второй шины. Дальнейшее увеличение количества шин позволяет перейти ко второму типу структурной организации МПВК на основе перекрестной коммутации. Связь между устройствами осуществляется специальным модулем – коммутационной матрицей.

Конфликты из-за связей уменьшены,но конфликты из-за ресурсов неизбежны,поэтому система приоритетов и очередей остается.

Достоинства:

1)возможность установления связей между парой устройств на длительное время;

2)высокая надежность и живучесть;

Недостатки:

1)сложность наращивания;

2)при достаточно большом количестве устройств коммутационная матрица становится сложной,поэтому приходится разбивать КМ на несколько подматриц;

3)низкое быстродействие коммутации узлов матрицы с учетом многоразрядности информации.

3.МПВК с многовходовой ОЗУ

КВВ

К ОЗУ

Достоинства:

1)средства коммутации распределены по отдельным блокам;

Недостатки:

1)сложность добавления дополнительных устройств;

Кроме этого МПВК могут классифицироваться по типу связей с памятью для организации вычислительного процесса по многопроцессорной технологии.

1.МПВК с общей памятью.

К ним относятся МПВК с многовходовыми ОЗУ. Если количество модулей ОЗУ и количество процессоров совпадает, но при всеобщих связях одновременно могут взаимодействовать несколько пар устройств.

2.МПВК с индивидуальной памятью.

Процессоры в основном работают с собственными модулями памяти.