Основные компоненты. 
Операционные системы для многопроцессорных компьютеров

МП-спецификация определяет системную архитектуру на основе следующих компонентов аппаратуры: системные процессоры, контроллеры APIC, системная память, шина расширения ввода-вывода.

Системные процессоры. В целях обеспечения совместимости с существующими программными средствами для PC/AT, спецификация основывается на процессорах семейства Intel 486 или Pentium. Хотя все процессоры в МП-системе функционально идентичны, спецификация выделяет два их типа: загрузочный процессор (BSP) и прикладные процессоры (AP). Какой процессор играет роль загрузочного, определяется аппаратными средствами или совместно аппаратурой и BIOS. Это сделано для удобства и имеет значение только во время инициализации и выключения. BSP-процессор отвечает за инициализацию системы и за загрузку ОС. AP-процессор активизируется после загрузки ОС.

Контроллеры APIC. Данные контроллеры обладают распределенной архитектурой, в которой функции управления прерываниями распределены между двумя функциональными блоками: локальным и ввода-вывода. Эти блоки обмениваются информацией через шину, называемую шиной коммуникаций контроллера прерываний (ICC-interrupt communication controller).

В МП-системе множество локальных блоков и блоков ввода-вывода могут коллективно использовать одну запись, взаимодействуя через шину ICC. Блоки APIC совместно отвечают за доставку прерывания от источника прерываний до получателей по всей МП-системе.

Блоки APIC дополнительно увеличивают расширяемость за счет разгрузки шины памяти от трафика прерываний, а также разделения между процессорами нагрузки по обработке прерываний.

Благодаря распределенной архитектуре, локальные блоки или блоки ввода-вывода могут быть реализованы в отдельной микросхеме или интегрированы с другими компонентами системы.

Системная память. В системах, совместимых с МП-спецификацией, используется архитектура памяти стандарта AT. Вся память используется как системная за исключением адресов, зарезервированных под устройства ввода-вывода и BIOS.

МП-системы нуждаются в значительно более высокой пропускной способности по сравнению с однопроцессорными. Требования возрастают пропорционально числу процессоров на шине памяти. Поэтому спецификация содержит рекомендации использовать кэши второго уровня, призванные снизить трафик по шине и реализующие следующие функции: стратегия обновления с обратной записью и протокол определения согласованности кэшей. От кэшей второго уровня и контроллеров шины памяти требуется, чтобы они были полностью прозрачны для программных средств.

Шина расширения ввода-вывода. Спецификация обесречивает построение МП-систем на основе платформ PC/AT, отвечающих промышленным стандартам. В проектах могут быть использованы стандартные шины ISA, EISA, MCA, VL и PCI.

BIOS выполняет функции слоя, изолирующего особенности аппаратных средств от ОС и программных приложений. Стандартный однопроцессорный BIOS выполняет следующие функции: проверяет системные компоненты;строит таблицы конфигурации, используемые ОС;инициализирует процессор и всю остальную систему.

В многопроцессорных системах BIOS дополнительно выполняет следующие функции: передает информацию о конфигурации в ОС, которая идентифицирует все процессоры и другие компоненты МП-систем;переводит все процессоры и другие компоненты многопроцессорной системы в заданное состояние.

Одна из главных целей этой спецификации состоит в том, чтобы обеспечить возможность построения микроядерных ОС для многопроцессорных систем. Это достигается благодаря гибкому балансу между возможностями аппаратуры и BIOS. Посредством BIOS потенциально огромное разнообразие аппаратных конфигураций уменьшается всего до нескольких вариантов, которые могут быть обработаны на начальной загрузочной фазе работы ОС.