Panoramica della configurazione multiprocessore

Multiprocessore indica un insieme multiplo di processori che esegue le istruzioni simultaneamente. Sono disponibili tre configurazioni multiprocessore di base.

• Configurazione del coprocessore
• Configurazione strettamente accoppiata
• Configurazione liberamente accoppiata

Configurazione del coprocessore

Un coprocessore è un circuito appositamente progettato sul chip del microprocessore che può eseguire molto rapidamente lo stesso compito che il microprocessore esegue. Riduce il carico di lavoro del processore principale. Il coprocessore condivide la stessa memoria, sistema IO, bus, logica di controllo e generatore di clock. Il coprocessore gestisce attività specializzate come calcoli matematici, visualizzazione grafica sullo schermo, ecc.

L'8086 e l'8088 possono eseguire la maggior parte delle operazioni ma il loro set di istruzioni non è in grado di eseguire operazioni matematiche complesse, quindi in questi casi il microprocessore richiede il coprocessore matematico come il coprocessore matematico Intel 8087, che può eseguire facilmente queste operazioni molto rapidamente.

Schema a blocchi della configurazione del coprocessore

Come sono collegati il ​​coprocessore e il processore?

• Il coprocessore e il processore sono collegati tramite i segnali TEST, RQ- / GT- e QS ₀ e QS ₁ .

• Il segnale TEST è collegato al pin BUSY del coprocessore e i restanti 3 pin sono collegati ai 3 pin del coprocessore con lo stesso nome.

• Il segnale TEST si occupa dell'attività del coprocessore, cioè il coprocessore è occupato o inattivo.

• RT- / GT-viene utilizzato per l'arbitrato del bus.

• Il coprocessore utilizza QS ₀ e QS ₁ per tenere traccia dello stato della coda del processore host.

Configurazione ad accoppiamento stretto

La configurazione strettamente accoppiata è simile alla configurazione del coprocessore, vale a dire che entrambi condividono la stessa memoria, bus di sistema I / O, logica di controllo e generatore di controllo con il processore host. Tuttavia, il coprocessore e il processore host recuperano ed eseguono le proprie istruzioni. Il bus di sistema è controllato indipendentemente dal coprocessore e dal processore host.

Diagramma a blocchi della configurazione strettamente accoppiata

Come sono collegati il ​​processore e il processore indipendente?

• La comunicazione tra l'host e il processore indipendente avviene tramite lo spazio di memoria.

• Nessuna delle istruzioni viene utilizzata per la comunicazione, come WAIT, ESC, ecc.

• Il processore host gestisce la memoria e riattiva il processore indipendente inviando comandi a una delle sue porte.

• Quindi il processore indipendente accede alla memoria per eseguire l'attività.

• Dopo il completamento dell'attività, invia un riconoscimento al processore host utilizzando il segnale di stato o una richiesta di interruzione.

Configurazione ad accoppiamento lasco

La configurazione ad accoppiamento libero è costituita dal numero di moduli dei sistemi basati su microprocessore, che sono collegati tramite un bus di sistema comune. Ogni modulo è costituito dal proprio generatore di clock, memoria, dispositivi I / O e sono collegati tramite un bus locale.

Diagramma a blocchi della configurazione ad accoppiamento lasco

Vantaggi

• Avere più di un processore si traduce in una maggiore efficienza.

• Ciascuno dei processori ha il proprio bus locale per accedere ai dispositivi di memoria / I / O locali. Ciò semplifica il raggiungimento dell'elaborazione parallela.

• La struttura del sistema è flessibile, ovvero il guasto di un modulo non influisce sull'intero guasto del sistema; il modulo difettoso può essere sostituito successivamente.