计算机系统结构--第8章答案.ppt

8.1 引言 8.2 对称式共享存储器系统结构 8.3 分布式共享存储器系统结构 8.4 同步 8.5 同时多线程 8.6 多处理机实例;;8.1 引 言;8.1 引 言;8.1 引 言;8.1 引 言;8.1 引 言;8.1 引 言;8.1 引 言;8.1 引 言;8.1 引 言;8.1 引 言;8.1 引 言;8.1 引 言;8.1 引 言;8.1 引 言;8.1 引 言;8.1 引 言;8.1 引 言;8.1 引 言;8.1 引 言;8.1 引 言;8.1 引 言;多个处理器共享一个存储器。 当处理机规模较小时，这种计算机十分经济。 教材中图8.1是这种计算机的一个简单示意图。 支持对共享数据和私有数据的Cache缓存 私有数据供一个单独的处理器使用，而共享数据则是供多个处理器使用。 共享数据进入Cache产生了一个新的问题 Cache的一致性问题;8.2 对称式共享存储器系统结构;8.2 对称式共享存储器系统结构;8.2 对称式共享存储器系统结构;8.2 对称式共享存储器系统结构;8.2 对称式共享存储器系统结构;8.2 对称式???享存储器系统结构;8.2 对称式共享存储器系统结构;8.2 对称式共享存储器系统结构;8.2 对称式共享存储器系统结构;8.2 对称式共享存储器系统结构;8.2 对称式共享存储器系统结构;8.2 对称式共享存储器系统结构;8.2 对称式共享存储器系统结构; 存储器分布于各结点中，所有的结点通过网络互连。访问可以是本地的，也可是远程的。 可以不支持Cache一致性：规定共享数据不进入Cache，仅私有数据才能保存在Cache中。 优点：所需的硬件支持很少 (因为远程访问存取量仅是一个字(或双字)而不是一个Cache块) 如何将支持Cache一致性的共享存储器模式扩展到可扩缩的大规模多处理机系统?;8.3 分布式共享存储器系统结构;8.3 分布式共享存储器系统结构;8.3 分布式共享存储器系统结构;8.3 分布式共享存储器系统结构;8.3 分布式共享存储器系统结构;8.3 分布式共享存储器系统结构;CPU;8.3 分布式共享存储器系统结构;8.3 分布式共享存储器系统结构;8.3 分布式共享存储器系统结构;8.3 分布式共享存储器系统结构;8.3 分布式共享存储器系统结构;8.3 分布式共享存储器系统结构;8.3 分布式共享存储器系统结构;8.3 分布式共享存储器系统结构; 同步机制通常是在硬件提供的同步指令的基础上，通过用户级软件例程来建立的。;8.4 同 步;8.4 同 步;8.4 同 步;8.4 同 步;8.4 同 步;8.4 同 步;8.4 同 步;8.4 同 步;8.4 同 步;步骤 ;8.4 同 步;8.4 同 步;8.4 同 步;8.4 同 步;8.4 同 步;8.4 同 步;8.4 同 步;8.4 同 步;8.4 同 步;8.4 同 步;8.4 同 步;线程级并行性 （Thread Level Parallelism，TLP） 线程是指具有自己的程序和数据的进程。它可以是一个并行执行程序的一部分，也可以是一个独立的程序。 每个线程包含自己执行所需要的状态，包括指令、数据、程序计数器、寄存器状态等。 多线程使多个线程以重叠的方式共享单个处理器的功能单元。 硬件必须对较快地完成线程间的切换提供支持。 线程的切换应该比进程的切换高效得多。 进程的切换一般需要成百上千个处理器时钟周期。 ;8.5 同时多进程;8.5 同时多进程;8.5 同时多进程;8.5 同时多进程;8.5 同时多进程;8.5 同时多进程;8.5 同时多进程;8.5 同时多进程;8.5 同时多进程;8.5 同时多进程;8.5 同时多进程;8.5 同时多进程;在超标量处理器上增添8个线程的同时多线程能力时获得的性能提高（单位：指令数/每拍） ;SMT与基本的超标量处理器在几个主要指标上的对比;8.5 同时多进程;Origin 2000是一个分布共享存储器结构的大规模并行多处理机系统，采用超结点的模块结构，可以从1个处理器扩展到128个处理器。 Origin 2000采用超标量MIPS R10000处理器，运行UNIX的64位IRIX操作系统。 Origin是基于NUMA系统结构 ;Origin系统结构;8.6 多处理机实例;4处理器系统;16处理器系统;128处理器系统 128处理器构成的Origin 2000系统由4个立方体组成，在立方体之间传送数据多经过了一级路由器。 在结点内部实现的是SMP（对称多处理器）结构，由于只有两个处理器，所以不存在SMP结构的总线瓶颈问题。