Calculatoare Intel Pentium

Sisteme cu procesoare multiple

Studiu de caz:

Procesoarele familiei Pentium

Elemente de baza

Schema bloc a unui server tipic

Cluster (aglomerare?)

Termenul se refera la procesoarele rezidente pe magistrala procesorului Pentium Pro.

Un cluster poate contine de la unul la patru procesoare.

Sistem Quad (4-way system)

Procesor Bootstrap (Initializare)

Cand procesorul incepe extragerea si executia autotestului la punere sub tensiune (POST-Power-On Self Test) este necesar ca doar un anumit procesor din cele ce compun clusterul sa primeasca si sa execute instructiunile.

Acest procesor configureaza intregul sistem, activeaza anumite dispozitive, detecteaza prezenta altor procesoare si executa rutina de citire in momorie a sistemului de operare, dupa care ii transfera controlul.

Procesorul in discutie se numeste BSP

Procesor Bootstrap (Initializare) (2)

Anterior extragerii primei instructiuni din memorie, procesoarele clusterului « negociaza » intre ele pentru a se stabili rolul de BSP. Negocierea se poarta pe magistrala APIC (Advanced Programmable Interrupt Controller)

Activarea celorlalte procesoare

Conform specificatiilor Intel (disponibile pe Web site-ul Intel), codul care se executa pe BSPC (codul POST/BIOS) este cel care permite detectarea celorlalte procesoare. Informatia este stocata in memorie nevolatila, sub forma unui tabel (MP – multiprocessing table)

Un sistem de operare MP foloseste informatia pentru a detecta procesoarele disponibile, tipurile si caracteristicile acestora. DOS nu este construit pentru MP, deci utilizeaza doar BSP. Celelalte raman inactive (dormant)

Alocarea taskurilor

Un OS MP aloca taskurile astfel :

emite comanda catre un controller de disk sa incarce un task in memorie

cand taskul se afla in memorie, nucleul OS, care se executa pe BSP, determina sistemul intern APIC sa emita o cerere de intrerupere inter-procesoare (Startup IPI, numita si mesaj) spre unul din procesoarele conectate pe magistrala APIC. Mesajul furnizat contine adresa de inceput a programului incarcat in memorie.

la primirea Startup IPI, procesorul tinta paraseste starea « wait–for-IPI » si incepe executia taskului din memorie.