文档介绍：第七章多微处理机控制系统
§8-1 概述
一、多微处理机控制系统的定义及分类
多微处理机系统:是指一个具有两个或多个微处理机并能相互进行通信以协同工作的微机系统。
特点:
紧耦合系统(TCS)
松耦合系统(LCS)
分级结构系统
系统结构形式分类:
►有两个或多个微处理机。
►共享存储器或高速通信网络。
►共享输入/输出设备。
►机间硬件和软件有交互作用。
二、多微处理机控制系统的优点
●有较高的处理速度
并行处理形式:
►采用单指令流多数据流
►采用多指令流多数据流
►采用流水线作业方式
●提高系统的可靠性
●系统便于扩充和修改
●实现复杂分散控制和管理一体化
●通过多微处理机实现并行处理,是开发超级计算机的重要途径。
三、多微处理机控制系统中应解决的问题
►系统的结构形式和通信方案
►任务分割和开发并行性问题
►正确处理资源竞争和死锁问题
►提高系统可靠性和动态重组问题
§7-2 多微处理机控制系统的结构形式
多微处理机控制系统的结构形式有:
紧耦合系统(TCS)
松耦合系统(LCS)
分级结构系统。
一、紧耦合系统
紧耦合系统:是指通过电信号连接在一起共享公共硬件资源的系统。
紧耦合系统结构形式有:公用总线结构
多端口存储器结构
交叉开关结构
总线窗口结构
特点:
►构简单,价格便宜。
►系统硬件扩充性好
►系统效率及可靠性均受总线限制
►随着微处理机数目的增加,功能的扩展及系统效率会下降。
公共存储器的特点:
►访问快,吞吐量大,系统效率高。
►可靠性较高。
►存储器模块结构复杂,价格较贵。
►由于系统可利用的存储器端口数有限,因此限制了系统的扩展。
系统特点:
►系统并行处理能力高,具有最高的传送效率。
►可采用关键部件的冗余结构,提高系统的可靠性。
►系统结构复杂,价格昂贵。
►电子开关难于设计、制造。
二、松耦合系统
总线型
环型
星形
树型
混合型
松耦合系统结构形式有:
总线型结构:多个微机通过控制装置和公共通信媒体结合成一个总线型网络。
结构特点:结构简单、扩展性好,可靠性高,总线型局域网络中某一结点发生故障时不会影响整个网络的工作。
存在问题:当总线本身出现故障时,会导致整个局部网络不能工作。