多处理器是在系统中包含两个以上处理器的处理器。两种类型的多处理器系统主要是紧耦合和松耦合。在紧密耦合的系统中,CPU 之间的耦合程度很高。相反,在松耦合系统中,CPU 之间的耦合程度较低。这些耦合系统之间的主要区别在于松耦合系统包含分布式内存。另一方面,紧耦合系统具有共享内存。
在本文中,将了解松散耦合系统和紧密耦合系统多处理器系统的区别。但在讨论区别之前,必须了解松紧耦合系统多处理器系统。
松耦合系统是什么?
多处理器是在系统中包含两个以上处理器的处理器。如果这些 CPU 之间的耦合程度非常低,则系统称为松散连接的多处理器。在松散耦合的系统中,每个 CPU 都有其本地内存、输入输出设备集合以及通道和仲裁器开关 (CAS)。计算机模块是用于描述 CPU 及其本地内存、输入输出设备集和 CAS 的术语。在各种计算机模块上运行的进程通过消息传输系统 (MTS) 的物理部分相互交换消息。术语“分布式系统”也指松耦合系统。当运行在各种计算机模块上的进程之间的交互最小时,松耦合系统是有效的。
当两个或多个计算机模块同时请求访问 MTS 时,CAS 负责任地选择其中一个请求并延迟其他请求,直到所选请求得到完全服务。系统的所有 CPU 都可以访问 CAS 中包含的高速通信内存,CAS 使用通信内存来缓冲消息传输。
紧耦合系统是什么?
紧耦合系统是一种系统架构和计算方法,其中所有硬件和软件组件都链接在一起,因此每个组件都依赖于其他组件。紧密耦合的系统架构鼓励应用程序和代码相互依赖。它最常用于业务系统和应用程序,这些系统和应用程序同时依赖于两个或多个系统的互连和互处理,以提供一个有凝聚力和集成的解决方案。
如果紧密耦合系统中的多个系统传输任务,则通常需要关闭整个系统以解决严重的硬件问题。例如,在多台计算机共享工作负载以添加或替换系统的多处理环境中,需要关闭紧密耦合的系统。
紧密耦合系统的逻辑通常分布在多个硬件和软件组件中,所有这些组件都必须正常运行并连接以交付业务逻辑和流程。例如,银行 ATM 依靠硬件、内置固件和应用程序以及主要的银行应用程序来使消费者能够提取现金或使用 ATM 特定服务。如果这些组件中的任何一个发生故障,ATM 将无法运行。
松耦合和紧耦合多处理器系统的区别
松耦合和紧耦合系统多处理器系统之间存在各种关键差异。松耦合和紧耦合系统之间的一些主要区别如下:
- 当在不同 CPU 上执行的进程之间的交互较少时,松散耦合系统非常有效。相比之下,紧耦合系统可以管理进程之间的高度交互,对于高速和实时处理非常有用。
- 消息传输系统(MTS)是松耦合系统中的互连网络。相比之下,紧密连接系统中的互连网络是 IOPIN(I/O-处理器互连网络)、PMIN(处理器-内存互连网络)和 ISIN(中断信号互连网络)。
- 紧耦合系统更昂贵但尺寸更小。相比之下,松散系统成本更低但规模更大。
- 松耦合系统包含分布式内存。另一方面,紧密耦合的系统具有共享内存。
- 松耦合系统包含低数据速率。另一方面,紧耦合系统包含高数据速率。
- 内存冲突在松散耦合系统中很少见。另一方面,内存冲突在紧密耦合的系统中很常见。
- 分布式计算系统中使用松散连接的多处理器应用程序。另一方面,在并行处理系统中可以找到紧密连接的多处理器应用程序。
- CPU 和输入/输出设备直接链接在一个松散耦合的多处理器中。另一方面,IOPIN 有助于在紧密耦合的多处理器中连接 CPU 和 I/O 设备。
松耦合和紧耦合多处理器系统的比较区别
在这里,将了解松耦合和紧耦合多处理器系统之间的直接比较。松耦合和紧耦合多处理器系统之间的一些主要区别如下:
特点 | 松耦合多处理器系统 | 紧耦合多处理器系统 |
---|---|---|
基本 | 每个 CPU 在松散耦合系统中都有其内存模块。 | CPU 在紧密耦合的系统中共享内存模块。 |
内存冲突 | 内存冲突在这些类型的系统中很少见。 | 内存冲突在这些类型的系统中很常见。 |
高效 | 当在多个 CPU 上执行的进程之间的交互最少时,这是非常高效的。 | 它允许更多的进程交互,对于高速和实时处理非常有用。 |
互连 | 它的互连网络是消息传输系统 (MTS)。 | 它的互连是(PMIN)、(IOPIN)和(ISIN)。 |
成本 | 它成本较低,但规模较大。 | 它的成本更高,但体积更小。 |
数据速率 | 它的数据速率很低。 | 它的数据速率很高。 |
功耗 | 松耦合系统的功耗很高。 | 紧耦合系统的功耗很低。 |
应用程序 | 松散连接的多处理器应用程序用于分布式计算系统。 | 在并行处理系统中可以找到紧密连接的多处理器应用程序。 |
延迟 | 它有很高的延迟。 | 它具有低延迟。 |
操作系统 | 它在多个操作系统上运行。 | 它在单个操作系统上运行。 |
高速缓存 | 每个进程都有它的高速缓存。 | 系统缓存内存根据处理的要求分配进程。 |
可扩展性 | 它包含低可扩展性。 | 它包含高可扩展性。 |
安全性 | 安全性低。 | 安全性很高。 |
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