公用總線多處理機英文解釋翻譯、公用總線多處理機的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 common bus multiprocessor
分詞翻譯:
公用的英語翻譯:
communal; for public use; public
【計】 sharing
總線的英語翻譯:
【計】 B; bus
多處理機的英語翻譯:
【計】 multiprocesor; multiprocessor; polypocessor
專業解析
公用總線多處理機(Common Bus Multiprocessor)是計算機體系結構中的一種并行計算系統,其核心特征為多個中央處理器(CPU)通過單一的共享總線(Common Bus)互聯,并基于總線協議實現資源共享與任務協同。該架構常見于早期多處理器系統設計,典型應用場景包括實時控制系統和高性能計算集群。
定義與核心結構
公用總線多處理機由以下組件構成:
- 多個獨立處理器:每個處理器具備本地緩存(Local Cache)和運算單元,可獨立執行指令。
- 共享總線:作為全局通信通道,連接處理器、共享内存(Shared Memory)及I/O設備。
- 總線仲裁器:管理總線訪問優先級,解決多處理器競争沖突,例如采用集中式輪詢或分布式請求機制。
工作模式與通信機制
處理器通過共享總線發送内存讀寫請求,總線帶寬決定了系統整體吞吐量。典型協議包括:
- 監聽協議(Snooping Protocol):處理器緩存通過監聽總線事務維護數據一緻性。
- 基于總線的消息傳遞:適用于松耦合任務,如分布式計算框架。
應用與局限性
- 優勢:結構簡單、擴展成本低,適合中小規模并行任務(如工業控制、科學模拟)。
- 瓶頸:總線帶寬限制易引發争用(Contention),影響大規模系統性能,現代系統多采用交叉開關或片上網絡替代。
權威參考文獻
- Hennessy, J. L., & Patterson, D. A. 《計算機體系結構:量化研究方法》第六版(Chapter 5: Multiprocessor Systems)
- IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems: "Bus-Based Multiprocessor Design Trade-offs" (DOI: 10.1109/TPDS.2020.3047682)
網絡擴展解釋
公用總線多處理機是一種多處理機系統架構,其核心特點是多個處理單元通過共享的公共總線進行連接與通信。以下是詳細解釋:
1.基本結構
- 系統由多個處理機、存儲器模塊和I/O子系統組成,各部件通過接口連接到同一條公用總線上。
- 數據、指令和控制信號均通過總線傳輸,所有設備遵循總線協議進行訪問。
2.工作原理
- 采用分時技術或多路轉換技術實現資源共享。例如,不同處理機在時間片輪轉中交替使用總線,避免同時訪問沖突。
- 總線作為唯一通信通道,需通過仲裁機制解決多設備争用問題。
3.主要優點
- 簡單靈活:硬件結構簡單,成本較低;增删模塊便捷,適合擴展。
- 統一管理:總線作為中心節點,便于集中控制數據傳輸。
4.關鍵缺點
- 可靠性風險:總線故障會導緻整個系統癱瘓,存在單點失效問題。
- 性能瓶頸:隨着處理機數量增加,總線訪問沖突加劇,系統效率顯著下降(例如,10台處理機的沖突概率可能比5台高數倍)。
應用場景
此類結構多用于早期并行計算系統或對成本敏感的中小型設備,但隨着技術發展,逐漸被交叉開關、多級互連網絡等更高可靠性的架構替代。
分類
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