Организация симметричной многопроцессорной системы

На рис. 4.9 проиллюстрирована общая архитектура симметричной много­процессорной системы. В ней имеется несколько процессоров, каждый из кото­рых содержит свой собственный управляющий модуль, арифметико-логическое устройство и свои регистры. Каждый из процессоров имеет доступ к общей ос­новной памяти и устройствам ввода-вывода. Этот доступ осуществляется с по­мощью некоторого механизма взаимодействия; традиционно в роли такого меха­низма выступает общая шина. Процессоры могут обмениваться между собой ин­формацией посредством общей памяти (т.е. с помощью сообщений и информации о состоянии, хранящихся в общем адресном пространстве). Кроме того, процес­соры могут иметь возможность непосредственного обмена сигналами. Память за­частую имеет организацию, позволяющую осуществлять одновременный множе­ственный доступ к ее отдельным блокам.

Как правило, в современных машинах процессоры имеют по крайней мере один уровень собственного кэша. Его использование вносит новые аспекты в рассмотрение архитектуры операционных систем. Поскольку в каждом локальном кэше хранится образ какой-то части основной памяти, то в результате измене­ния слова в одном кэше соответствующее слово в другом кэше может оказаться неверным. Чтобы предотвратить такую ситуацию, все процессоры, в кэше кото­рых содержится данное слово, должны быть извещены о необходимости изменить его. Эта проблема известна как проблема когерентности кэшей и относится скорее к аппаратному обеспечению, чем к операционной системе.