Présentation de la configuration multiprocesseur

Multiprocesseur signifie un ensemble multiple de processeurs qui exécute des instructions simultanément. Il existe trois configurations multiprocesseurs de base.

  • Configuration du coprocesseur
  • Configuration étroitement couplée
  • Configuration faiblement couplée

Configuration du coprocesseur

Un coprocesseur est un circuit spécialement conçu sur puce de microprocesseur qui peut effectuer très rapidement la même tâche que le microprocesseur effectue. Cela réduit la charge de travail du processeur principal. Le coprocesseur partage la même mémoire, le même système IO, le bus, la logique de commande et le générateur d'horloge. Le coprocesseur gère des tâches spécialisées telles que les calculs mathématiques, l'affichage graphique à l'écran, etc.

Les 8086 et 8088 peuvent effectuer la plupart des opérations, mais leur jeu d'instructions n'est pas capable d'effectuer des opérations mathématiques complexes, donc dans ces cas, le microprocesseur nécessite le coprocesseur mathématique comme le coprocesseur mathématique Intel 8087, qui peut facilement effectuer ces opérations très rapidement.

Schéma fonctionnel de la configuration du coprocesseur

Comment le coprocesseur et le processeur sont-ils connectés?

  • Le coprocesseur et le processeur sont connectés via les signaux TEST, RQ- / GT- et QS 0 & QS 1 .

  • Le signal TEST est connecté à la broche BUSY du coprocesseur et les 3 broches restantes sont connectées aux 3 broches du coprocesseur du même nom.

  • Le signal TEST prend en charge l'activité du coprocesseur, c'est-à-dire que le coprocesseur est occupé ou inactif.

  • Le RT- / GT-est utilisé pour l'arbitrage de bus.

  • Le coprocesseur utilise QS 0 et QS 1 pour suivre l'état de la file d'attente du processeur hôte.

Configuration étroitement couplée

La configuration étroitement couplée est similaire à la configuration du coprocesseur, c'est-à-dire que les deux partagent la même mémoire, le même bus système d'E / S, la logique de commande et le générateur de commande avec le processeur hôte. Cependant, le coprocesseur et le processeur hôte récupèrent et exécutent leurs propres instructions. Le bus système est contrôlé indépendamment par le coprocesseur et le processeur hôte.

Schéma fonctionnel d'une configuration étroitement couplée

Comment le processeur et le processeur indépendant sont-ils connectés?

  • La communication entre l'hôte et le processeur indépendant se fait via l'espace mémoire.

  • Aucune des instructions n'est utilisée pour la communication, comme WAIT, ESC, etc.

  • Le processeur hôte gère la mémoire et réveille le processeur indépendant en envoyant des commandes à l'un de ses ports.

  • Ensuite, le processeur indépendant accède à la mémoire pour exécuter la tâche.

  • Une fois la tâche terminée, il envoie un accusé de réception au processeur hôte en utilisant le signal d'état ou une demande d'interruption.

Configuration faiblement couplée

La configuration faiblement couplée comprend le nombre de modules des systèmes à microprocesseur, qui sont connectés via un bus système commun. Chaque module se compose de son propre générateur d'horloge, de sa mémoire, de ses périphériques d'E / S et est connecté via un bus local.

Schéma fonctionnel d'une configuration faiblement couplée

Avantages

  • Le fait d'avoir plus d'un processeur entraîne une efficacité accrue.

  • Chacun des processeurs a son propre bus local pour accéder à la mémoire locale / aux périphériques d'E / S. Cela facilite la réalisation d'un traitement parallèle.

  • La structure du système est flexible, c'est-à-dire que la défaillance d'un module n'affecte pas la défaillance du système dans son ensemble; le module défectueux peut être remplacé ultérieurement.