Лекции по Вычислительным машинам, системам и сетям   

2. Микропроцессорный комплект К1810

2.23. Слабо связанные конфигурации

В многопроцессорных системах с несколькими равноправными процессорами любой из них может иметь доступ к одной или более шинам. Одна из этих шин называется системной (общей). К этой шине имеют доступ все процессоры системы. К системной шине подключается память, но необязательно вся память системы и, возможно, внешние устройства или часть этих устройств. Ресурсы, подключенные к СШ, разделяются всеми процессорами системы. Подключение процессоров к СШ производится через шинные интерфейсы. Управляющие сигналы, подключающие тот или иной ШИ к СШ, вырабатываются специальными схемами арбитров шин.

В любой момент времени с системной шиной может работать один процессор. Поэтому для повышения эффективности системы и сокращения простоев процессоров в систему вводятся шины, которые называют резидентными. В многопроцессорной системе резидентной называется шина, к которой имеет доступ только один процессор. Каждый процессор в многопроцессорной системе может иметь «свою» резидентную шину (РШ). В принципе, процессор может иметь несколько резидентных шин, но такой вариант используется крайне редко.

Если к резидентной шине подключены все внешние устройства, с которыми работает данный процессор и не подключена память, такая шина называется резидентной шиной ввода-вывода (РШВВ).

На практике наиболее часто используются следующие варианты:

- процессор стоит в многопроцессорной системе и имеет доступ только к СШ;

- процессор имеет доступ к СШ и РШ;

- процессор имеет доступ к СШ и РШВВ.

Структурная схема варианта, когда процессор имеет доступ только к СШ, приведена на рис. 2.31.

Рис. 2.31

Здесь и далее показан только один процессор, остальные процессоры системы подразумеваются. Шинный интерфейс (ШИ), как и ранее, включает в себя регистры-защелки ИР82, шинные формирователи ВА86 и системный контроллер ВГ88. IOB, CEN и AEN – управляющие входы системного контроллера.

Когда арбитр шин (АШ) предоставляет процессору доступ к СШ, он формирует активный сигнал на вход AEN контроллера. Последний начинает вырабатывать выходные сигналы, и процессор подключается к СШ.

Структурная схема варианта, при котором процессор имеет доступ к СШ и РШ, показана на рис. 2.32.

Рис. 2.32

ШИ2 подключает процессор к РШ при наличии активного сигнала на своем входе CEN, ШИ1 подключает процессор к СШ при наличии активных сигналов на своих входах AEN и CEN. Сигналы на входы CEN ШИ1 и ШИ2 формирует дешифратор адреса, который и определяет, к какой шине обращается процессор.

Структурная схема варианта, при котором процессор имеет доступ к СШ и РШВВ, приведена на рис. 2.33.

Рис. 2.33

В отличие от схемы, приведенной на рис. 2.32, здесь на два шинных интерфейса используется один системный контроллер ВГ88. ШИ2 состоит только из регистров ИР82 и шинных формирователей ВА86. Когда процессор выполняет команду in или out, он обращается к РШВВ, так как именно к ней подключены все ВУ.

Системный контроллер ВГ88, независимо от значений сигналов на входах AEN и CEN, формирует выходные сигналы IOR и IOW, являющиеся управляющими для РШВВ. Кроме того, ВГ88 формирует сигнал PDEN, который подключает к РШВВ шинные формирователи ВА86, входящие в состав ШИ2. Подключение процессора к СШ происходит при приходе активного сигнала на вход AEN контроллера ВГ88.



*****
© Банк лекций Siblec.ru
Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.