Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Мультипроцессинг в PC-AT-стандарте



 Другие рефераты
Мультимедиа в Windows 95 Мультимедиа и ее средства Мышь, устройство и характеристики, разновидности современных манипуляторов Назначение и характер аппаратных средств защиты информации

Комитет по науке и высшему образованию
     Московский Государственный Институт Электроники и Математики (ТУ).



                                             Кафедра "Вычислительные машины,

                                                 комплексы, системы и сети".



                               КУРСОВАЯ РАБОТА
                   по курсу “Мультипроцессорные системы”.


                                    Тема
            Спецификация многопроцессорных систем компании Intel


|Выполнил студент   группы С-102     |Руководитель                     |
|Курбатов К.А.                       |Денисов А.В.                     |
|Подпись _____________________       |Подпись _____________________    |



                                 Москва 1999

  Содержание



  Содержание     2


  Введение  3


  Область применения   5


  Общая структура МП-системы      6


  Основные компоненты  7

   Системная память.   8
   Шина расширения ввода-вывода.  8

  Спецификация аппаратных средств 9

   Конфигурация системной памяти. 9
   Кэшируемость и доступность физической памяти для процессоров.    10
   Требования к реализации внешних кэшей.    10
   Управление памятью (блокировка).    10
   Упорядочение записей в памяти. 11
   Управление прерываниями. 11
   Режимы прерывания.  11
   Распределение системы прерываний на локальном блоке APIC.  12
   Отображение памяти APIC. 12
   Таймеры интервалов. 13
   Поддержка перезагрузки.  13

  Таблицы конфигурации МП-систем  14

   Структура указателя переходов. 14
   Таблица конфигурации МП-системы.    14
   Функции BIOS в МП-системе.     15

  Унифицированные ОС нового поколения для SMP-систем     15

   Многозадачность.    16
   Многопотоковая архитектура.    17
   Симметричные многопроцессорные SMP-системы      18
   Сильносвязанная многопроцессорная обработка.    18
   Стандартизация многопроцессорной обработки.     19
   Унифицированные ОС нового поколения.      20

  Выводы    21


  Список литературы    22



Введение

      Предложенная компанией Intel спецификация многопроцессорных (МП)
систем (MPS - Multiprocessor Specification V. 1.1) определяет дополнения к
стандарту, используемому производителями компьютеров при проектировании DOS-
совместимых систем. Операционные системы, рассчитанные на многопроцессорную
среду, позволят запускать в работу МП-системы, совместимые с этой
спецификацией, без дополнительной настройки. Спецификация ориентирована на
разработчиков РС/АТ-совместимых МП-платформ на основе архитектур
процессоров и контроллеров APIC (Advanced Programmable Interrupt
Controller) компании Intel. Термин «РС/АТ-совместимый» используется в
данной работе чтобы характеризовать компоненты, видимые (доступных) для
программных средств.
      Главная цель спецификации — определить стандартный интерфейс для МП-
платформ, который позволит расширить область применения РС/АТ-платформ по
сравнению с традиционными однопроцессорными платформами, в то же время
сохраняя полную совместимость с PC/AT на уровне программ.
      Наличие спецификации позволит создавать рабочие станции высокого
класса и серверы масштаба предприятия с хорошим отношением
«цена/производительность» и с возможностью исполнения всех существующих
программ для ПК, а также сформирует фундамент для программных пакетов для
микроядерных ОС МП-систем.
      Сердцем спецификации являются структуры данных, определяющие
конфигурацию МП-системы (рис. 1). Эти структуры данных создает BIOS, в
известном формате представляя аппаратные средства стандартным драйверам
устройств или Уровню Изоляции Аппаратуры (HAL — Hardware Abstraction Layer)
ОС. Спецификация определяет задаваемые по умолчанию конфигурации
аппаратуры, и в целях Польшей гибкости определяет расширения для
стандартного BIOS.
      В спецификации рассматриваются следующие вопросы:
      - Создание на основе РС/АТ-платформ многопроцессорных систем, которые
могут исполнять существующие программы для однопроцессорных и
многопроцессорных микроядерных ОС.
      - Поддержка симметричных многопроцессорных систем на одном или
нескольких процессорах, множество команд которых совместимо с архитектурой
семейств процессоров Pentium.
      - Поддержка APIC (МП-контроллера прерываний) для обработки
симметричного ввода-вывода.
      - Возможность использовать BIOS с минимальной настройкой на конкретную
МП-систему.
      - Таблица факультативных МП-конфигураций с информацией о конфигурации.
      - Включение ISA и других промышленных стандартов на шины, как EISA,
МСА, VL и PCI в МП-совместимые системы.
      - Требования, обеспечивающие прозрачную (для программного обеспечения)
реализацию вторичной шины кэша и памяти.

Область применения

      МП-спецификация будет полезна производителям компьютеров, предлагающим
средства, пригодные для построения многопроцессорных систем, без инвестиций
в настройку на требования заказчика одной или нескольких ОС. В ней
рассматриваются вопросы разработки стандартного механизма для обеспечения
возможности построения МП-систем на основе стандартов на аппаратные
средства PC/AT.
      Минимальный набор аппаратных средств, который необходим для реализации
МП-спецификации, таков:
      - один или несколько процессоров, по набору команд совместимых с
архитектурой семейств процессоров Intel 486 и Pentium;
      - один или несколько контроллеров APIC на процессорах Pentium;
      - прозрачные для программ подсистемы кэшей и общей памяти;
      - видимые для программ компоненты РС/АТ-платформ.
      Документ также определяет свойства МП-систем, видимые для BIOS и ОС.
Однако надо учитывать, что по мере развития технологии выполняемые BIOS-
функции могут изменяться. Считается, что только интерфейс с операционной
системой остается неизменным.
      На кого ориентирована данная спецификация? Прежде всего, это
производители РС/AТ-совместимых аппаратных средств, которые пригодны для
использования и МП-системах. Во-вторых, разработчики, создающие продукты
BIOS общего пользования или модифицирующие яти продукты для использования в
конкретных МП-системах. В-третьих, разработчики операционных систем,
адаптирующие ОС МП-системы для исполнения на определенных в спецификации
платформах.

  Общая структура МП-системы

      При построении многопроцессорной архитектуры может использоваться одна
из нескольких концептуальных моделей соединения вычислительных элементов, а
также множество схем взаимосвязи и вариантов реализации.
      На рис. 2 показана общая структура МП-системы, построенной на основе
спецификации MPS 1.1. В нее входит сильно связанная архитектура с общей
памятью с распределенной обработкой данных и прерываний ввода-вывода. Она
полностью симметрична; это означает, что все процессоры функционально
идентичны и имеют одинаковый статус, и каждый процессор может обмениваться
с каждым другим процессором. Симметричность имеет два важных аспекта:
симметричность памяти и ввода-вывода.
      Память симметрична, если все процессоры совместно используют общее
пространство памяти и имеют в этом пространстве доступ с одними и теми же
адресами. Симметричность памяти предполагает, что все процессоры могут
исполнять единственную копию ОС. В таком случае любые существующие системы
и прикладные программы будут работать одинаково, независимо от числа
установленных в системе процессоров.
      Требование симметричности ввода-вывода выполняется, если все
процессоры имеют возможность доступа к одним и тем же подсистемам ввода-
вывода (включая порты и контроллеры прерывания), причем любой процессор
может получить прерывание от любого источника. Некоторые МП-системы,
имеющие симметричный доступ к памяти, в то же время являются асим
метричными по отношению к прерываниям устройств ввода-вывода, поскольку
выделяют один процессор для обработки прерываний. Симметричность ввода-
вывода помогает убрать потенциально узкие места ввода-вывода и тем самым
повысить расширяемость системы.
      Системы, удовлетворяющие МП-спецификации, обладают симметричностью
памяти и ввода-вывода, что позволяет обеспечить расширяемость аппаратных
средств, а также стандартизовать программные средства.

  Основные компоненты

      МП-спецификация определяет системную архитектуру на основе следующих
компонентов аппаратуры: системные процессоры, контроллеры АРIС, системная
память, шина расширения ввода-вывода.
      Системные процессоры. В целях обеспечения совместимости с
существующими программными средствами для PC/AT, спецификация основывается
на процессорах семейства Intel 486 или Pentium.
      Хотя все процессоры в МП-системе функционально идентичны, спецификация
выделяет два их типа: загрузочный процессор (BSP) и прикладные процессоры
(АР). Какой процессор играет роль загрузочного, определяется аппаратными
средствами или совместно аппаратурой и BIOS. Это сделано для удобства и
имеет значение только во время инициализации и выключения. BSP-процессор
отвечает за инициализацию системы и за загрузку ОС. АР-процессор
активизируется после загрузки ОС.
      Контроллеры APIC. Данные контроллеры обладают распределенной
архитектурой, в которой функции управления прерываниями распределены между
двумя функциональными блоками: локальным и ввода-вывода. Эти блоки
обмениваются информацией через шину, называемую шиной коммуникаций
контроллера прерываний (ICC).
      В МП-системе множество локальных блоков и блоков ввода-вывода могут
коллективно использовать одну запись, взаимодействуя через шину ICC. Блоки
APIC совместно отвечают за доставку прерывания от источника прерываний до
получателей по всей МП-системе.
      Блоки APIC дополнительно увеличивают расширяемость за счет разгрузки
шины памяти от трафика прерываний, а также разделения между процессорами
нагрузки по обработке прерываний.
      Благодаря распределенной архитектуре, локальные блок
1234
скачать работу


 Другие рефераты
Производство синтетического аммиака при среднем давлении. Расчёт колонны синтеза
Талғат Бигелдинов
Илияс Есенберлин (1915-1983)
Законы Кеплера


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ