Характеристики магистрально-модульных мультипроцессорных систем. Состав, функции и структуры модулей мультипроцессорных систем

Универсальность общей шины определяет конструкцию модулей МПС. Различают модульную и магистрально-модульную конструкции. Для снижения загрузки общей шины каждый процессор МПС оснащается локальными, только ему доступными ресурсами. Это требует наличия локальной шины. В результате структура МПС является многошинной и имеет следующий вид:

Применение модульной конструкции наиболее эффективно в МПС с единой системной шиной. На плате базового модуля размещается вычислительное ядро: процессоры, память, элементы поддержки системы (система прерываний, таймер), минимальный набор УI/O и А/К ВПУ. На базовом модуле устанавливаются унифицированные разъёмы, к контактам которых подключаются цепи СИ. Внешние модули (модули расширения) подключаются к базовому через эти разъёмы.

В магистрально-модульной конструкции СИ изготавливается в виде самостоятельной печатной платы, на которой устанавливается ряд унифицированных разъёмов, одинаковые контакты которых связаны между собой электрическими проводниками. Все остальные элементы МПС размещены по модулям с унифицированными габаритами. Включение любого модуля в систему – осуществляется его простой установкой в направляющие модуля СИ. Универсальность модуля СИ практически не накладывает требований к распределению модулей.Состав: а) модуль МП; б) модуль ОЗУ/ПЗУ; в) модуль А/К ВПУ; г) модуль ПДП; д) модуль контроллера прерываний; е) модуль устройств системной поддержки; ж) модуль ввода/вывода.

Модуль МП содержит МП, драйвер СИ, тактовый генератор, схемы поддержки арбитража и системы прерываний. Так же возможно размещение в модуле МП и локальных ресурсов.

Модуль ОЗУ/ПЗУ. В зависимости от допустимой площади ПП модуля и требуемых объёмов ОЗУ и ПЗУ возможны следующие варианты: а) разработка универсального модуля ОЗУ/ПЗУ; б) разработка раздельных модулей ОЗУ и ПЗУ; в) разработка универсальных раздельных модулей памяти.

Модуль А/К ВПУ. Существует 2-х типов: универсальные и специализированные.

Универсальные обеспечивают ввод/вывод цифровой информации в параллельном и последовательном форматах, сопоставимых с форматом внутреннего машинного слова и проектируются на базе БИС универсальных контроллеров ввода/вывода. Решаемыми задачами являются межмашинный обмен, связь с ВПУ в цифровом коде. Специализированные предполагают преобразование информации из внутреннего формата МПС во внешний формат (аналоговый или цифровой) и предназначены для подключения к МПС соответствующих ВПУ.

Модуль ПДП. В МПС дополнительными функциями ПДП является обмен между системным ОЗУ и локальными ОЗУ процессоров. Например, для копирования блока раздельных данных из общесистемной памяти в локальную память процессора, а после обработки и получения результата в обратном направлении. Основой модуля является БИС контроллера ПДП, который подключается только к СИ, а сам режим ПДП инициируется через систему прерываний.