~互连网络的功能和特征.pptVIP

C2(000)=100 九、如图3所示，8个处理机访问8个存储器，通过三级立方体互连网络连接，采用级控方式。其中所有交换开关均为二功能（级控仪号为“0”时直通，为“1”时交换）。若级控信号为：①K0 K1 K2＝100 ②K0 K1 K2＝011，请列表说明两种情况下，对应8个处理机而实际连通的8个存储器的排列次序。 6 3 7 7 2 6 3 6 5 2 7 4 5 1 3 4 0 2 0 5 1 1 4 0 K0 K1 K2＝100 K0 K1 K2＝001 输出排列（存储器） 输入排列 （处理机） ??? ??? ??也可以通过选择不同的控制方式，构成不同的互连网络。例如采用三种不同的控制方式，可以构成三种不同的互连网络： ??? 采用级控制，可以构成交换网； ??? 采用部分级控制，可以构成移数网； ??? 采用单元控制，可以构成间接二进制n方体网。 ??? ??? 3? 交叉开关网络 　　交叉开关网络的带宽和互连特性最好。可以看作单级开关网络。交叉点能在(源，目的)之间形成动态连接，每个交叉点开关在对偶间提供一条专用连接通路，开关可根据程序的要求动态设置“开”或“关”。 图9.8所示的是多处理机中处理机-存储器之间的交叉开关网络。 处理机和存储模块之间用交叉网络， 每一列只能接通一个交叉点 处理机与处理机之间的交叉网络， 每一行和每一列只能接通一个交叉点 例如向量并行处理机(VPP 500)采用了这种大型交叉开关网络(224*224)。其中PE为带有存储器的处理机，CP代表控制处理机,用来监控整个系统,包括交叉开关网络的运行.在这种网络中，每一行和每一列只能接通一个交叉点开关。 　　处理机间的交叉开关可实现处理机之间的置换连接，但这只是一对一的连接。所以n*n交叉开关网络一次最多可连通n个(源，目的)对，这与处理机存储器间的交叉开关网络不同 ??? ??? ??9.3.1 向量处理的基本概念? 1.向量处理 向量处理机是指令级并行的一类机器。主要用于向量数据处理，这种机器能较好地发挥流水线技术的特点，可以达到较高的计算速度。而新型向量流水处理机则采用了多处理机的体系结构。 向量处理机是SIMD类型. ??? ??? ??为加深向量处理的了解，下面分析一个典型的向量求解问题： Y＝a×X＋Y 其中a为标量，X和Y为向量，初始值放在存储器中。用计算机求解这个表达式的实质问题是一个循环。 ??? ??? 【例5】用标量处理机来计算。??? 此时要用标量指令对向量中的每个元素进行一次乘、加、存储操作 。同时为了实现循环操作，每次必须要指明对X和Y中元素位置的下标变量加1，并使操作次数每次减1，以判断循环是否结束。现假定X和Y向量的首元素读出后放到寄存器RX和RY中，当向量元素长度为64时，它的循环程序段如下：???????LD??? F0，a???????? ；标量a装入寄存器F0??????? ADD?? R4，Rx，#512? ? ；向量元素的末地址装入寄存器R4??????? LD??? F2，M(Rx)?????? ；取向量元素X(i)??????? MUL?? F2，F0，F2?? ?? ；a与X(i)相乘??????? LD??? F4，M(Ry)?????? ；取向量元素Y(i)LOOP：? ADD?? F4，F2，F4????? ；aX(i)与Y(i)相加??????? SD??? M(Ry)，F4???????；存储结果向量元素??????? ADD?? Rx，Rx，#8????? ；X向量元素下标加1??????? ADD?? Ry，Ry，#8????? ；Y向量元素下标加1??????? SUB?? R20，R4，Rx???? ；(R4)－(Rx)→R20，计算是否到限界值??????? BNZ?? R20，LOOP?????? ；若循环未结束，转LOOP ??? ??? 【例6】用向量处理机来计算。? ?? 此时必须使用向量指令。一条向量指令可以一次完成X或Y向量中所有元素的处理，因此完成同样操作的程序段变为：