一種多處理器并行計算機系統(tǒng)的設計

BP 代表Boot Processor（主處理器），AP 代表Application Processor（從處理器）。主處理器設置有主機路由200.200.200.0，從處理器可以通過主處理器與外網(wǎng)通信。主處理器必須有兩個網(wǎng)絡接口，一個用于和外網(wǎng)通信（如和VxWorks 開發(fā)主機Vx-Host 通信），IP 地址設置為如圖2 中的90.0.0.10；另外一個是虛擬的共享存儲器網(wǎng)絡，用于和從處理器通信。從處理器配置的網(wǎng)絡IP 地址分別是200.200.200.1、200.200.200.2 和200.200.200.3。當調試程序時，首先由主處理器初始化共享內存網(wǎng)絡（包括設置存儲器地址），從開發(fā)主機上下載自己的VxWorks image；然后，調度從處理器（AP）通過IP 地址90.0.0.10 從開發(fā)主機VxHost上下載從處理器所需要的VxWorks image，并且運行該操作系統(tǒng)，從機的一切調試均通過主處理器進行。

圖2 是多CPU 并行計算機網(wǎng)絡配置

共享存儲器網(wǎng)絡是VxWorks 的一個模塊，使用時必須在tornado的有關選項中選擇。對于每一個處理器都有一個自己的boorom 或VxWoks image，分別獨自運行自己的操作系統(tǒng)，彼此之間需要通信時通過共享存儲器進行。

3.2 共享存儲器網(wǎng)絡主設備

多處理器系統(tǒng)中有一個處理器充當主設備的角色。共享存儲器網(wǎng)絡主設備（Shared-MemoryNetwork Master）在系統(tǒng)中所起到的功能解釋如下：
⑴ 初始化共享存儲器區(qū)域和共享內存鉤子（anchor)；
⑵ 維護共享存儲器網(wǎng)絡心跳；
⑶ 作為其它處理器和外網(wǎng)通信的網(wǎng)關；
⑷ 分配共享存儲區(qū)域。

在VxWorks 操作系統(tǒng)中要求共享存儲區(qū)域是一塊連續(xù)的存儲地址空間，默認為16MB，在網(wǎng)絡驅動中所定義。主設備負責為其它處理器分配共享存儲區(qū)域，并且進行內存映射。共享存儲區(qū)的定位依靠系統(tǒng)配置。所有的處理器利用鉤子功能都必須能夠訪問該區(qū)域。共享存儲鉤子是所有處理器的通信參考點。鉤子結構和共享內存區(qū)域可以被放置在雙端口RAM中。鉤子包含真正存儲區(qū)域的物理地址偏移量，這在主設備在初始化過程中所設置，鉤子和存儲區(qū)域必須在相同的地址空間，地址必須是線性和有效的。

當共享存儲器網(wǎng)絡主設備初始化后，所有的處理器才可以使用共享存儲器網(wǎng)絡。但是，主處理器并不能真正干涉其它處理器之間通過網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)包的交互，各個處理器之間通信是通過本地的中斷或查詢方式進行的。當共享存儲器被初始化后，所有的處理器，包括主處理器，都同等的使用網(wǎng)絡。在Tornado2.0 環(huán)境下，主處理器號規(guī)定為0，系統(tǒng)通過處理號來識別主處理器和從處理器。典型的情況下，主處理器有兩個Internet 地址，分別用于外網(wǎng)通信和內部網(wǎng)關。