Microprocessor-multiprocessor-configuration-overview
提供：Dev Guides
マルチプロセッサ構成の概要
マルチプロセッサとは、命令を同時に実行する複数のプロセッサセットを意味します。 3つの基本的なマルチプロセッサ構成があります。
- コプロセッサー構成
- 密結合構成
- 疎結合構成
コプロセッサーの構成
コプロセッサーは、マイクロプロセッサーが実行する同じタスクを非常に迅速に実行できる、マイクロプロセッサーチップ上の特別に設計された回路です。 メインプロセッサの作業負荷を軽減します。 コプロセッサは、同じメモリ、IOシステム、バス、制御ロジック、およびクロックジェネレータを共有します。 コプロセッサーは、数学計算、画面上のグラフィック表示などの特殊なタスクを処理します。
8086および8088はほとんどの操作を実行できますが、それらの命令セットは複雑な数学演算を実行できません。そのため、これらの場合、マイクロプロセッサーはこれらの操作を非常にすばやく簡単に実行できるIntel 8087数学コプロセッサーのような数学コプロセッサーを必要とします。
コプロセッサー構成のブロック図
コプロセッサーとプロセッサーはどのように接続されていますか？
- コプロセッサーとプロセッサーは、TEST、RQ-/GT-、およびQS〜0〜およびQS〜1〜信号を介して接続されます。
- TEST信号はコプロセッサーのBUSYピンに接続され、残りの3ピンは同じ名前のコプロセッサーの3ピンに接続されます。
- TESTシグナルは、コプロセッサーのアクティビティを処理します。 コプロセッサーがビジーまたはアイドル状態です。
- RT-/GT-はバス調停に使用されます。
- コプロセッサーはQS〜0〜およびQS〜1〜を使用して、ホストプロセッサーのキューのステータスを追跡します。
密結合構成
密結合構成は、コプロセッサー構成に似ています。 どちらもホストプロセッサと同じメモリ、I/Oシステムバス、制御ロジック、および制御ジェネレータを共有します。 ただし、コプロセッサとホストプロセッサは、独自の命令をフェッチして実行します。 システムバスは、コプロセッサとホストプロセッサによって独立して制御されます。
密結合構成のブロック図
プロセッサと独立したプロセッサはどのように接続されていますか？
- ホストと独立したプロセッサ間の通信は、メモリ空間を介して行われます。
- WAIT、ESCなど、通信に使用される命令はありません。
- ホストプロセッサはメモリを管理し、ポートの1つにコマンドを送信して独立したプロセッサを起動します。
- 次に、独立したプロセッサがメモリにアクセスしてタスクを実行します。
- タスクの完了後、ステータス信号または割り込み要求を使用して、ホストプロセッサに確認応答を送信します。
疎結合構成
疎結合構成は、マイクロプロセッサベースのシステムのモジュールの数で構成され、これらは共通のシステムバスを介して接続されます。 各モジュールは、独自のクロックジェネレータ、メモリ、I/Oデバイスで構成され、ローカルバスを介して接続されます。
疎結合構成のブロック図
利点
- 複数のプロセッサを搭載すると、効率が向上します。
- 各プロセッサには、ローカルメモリ/I/Oデバイスにアクセスするための独自のローカルバスがあります。 これにより、並列処理を簡単に実現できます。
- システム構造は柔軟です。 1つのモジュールの障害がシステム全体の障害に影響することはありません。障害のあるモジュールは後で交換できます。
