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并行处理

11.1並行處理的概念

11.1.1並行性並行性有兩個含義：一是同時性（Simultaneity），是指兩個或多個事件在同一時刻發生在多個資源中；二是併發性（Concurrency），指兩個或多個事件在同一時間間隔內發生在多個資源中。

11.1.2並行性的等級和分類

1．從電腦資訊加工的各個步驟和階段的角度，並行性等級可分為如下4種。（1）記憶體操作並行性。（2）處理器操作步驟並行。（3）處理器操作並行。（4）指令、任務、作業的並行。

2．從系統結構發展來看，並行性可分為如下4種。3．程式劃分和並行粒度。並行粒度和通信時延密切相關，用以下公式表示（假設系統有P個處理器）G=Tw/Tc

（1）指令級（2）迴圈級（3）子任務級（4）任務級（5）作業（程式）級

11.2並行處理機基本結構

11.2.1並行處理機的典型結構圖11-2共用記憶體的並行處理機結構圖

圖11-3分佈記憶體的並行處理機結構圖

11.2.2並行處理機的特點

1．並行處理機依靠的並行措施主要是資源重複，而不像向量機是時間的重疊。2．並行處理機使用的多處理單元通過互連網絡連接在一起。

11.3SIMD電腦基本結構

11.3.1IlliacIV電腦圖11-4IlliacIV的系統結構框圖

1．IlliacIV處理陣列2．陣列控制器（1）CU匯流排。（2）公共數據匯流排CDB（CommonDataBus）。（3）模式位線（ModeBitLine，MBL）。（4）指令控制線。

3．輸入輸出系統輸入輸出開關IOS（InputOutputSwitch）、控制描述字控制器CDC（ControlDescriptionWordController）和輸入輸出緩衝記憶體BIOM（BufferofInputandOutputMemory）。IOS有兩個功能，一是開關功能;二是作為DFS和PEM之間的緩衝，

11.3.2BurroughsBSP電腦

圖11-7BSP科學處理機系統組成

1．BSP處理機的組成2．並行記憶體BSP記憶體的一個獨特的性能是它可以實現16個單元的無衝突訪問。

3．BSP的數據流水線結構圖11-9BSP數據流水線結構

11.3.3CM-2電腦

1．處理機陣列可以包含4～64KB處理器。2．尋徑器、NEWS網格和掃描機構（1）尋徑器（2）NEWS網格（3）掃描機構3．輸入輸出系統

11.4SIMD電腦的應用

11.4.1連續模型及差分計算連續模型和離散模型（又稱為粒子模型）。連續和離散兩種模型在計算時呈現不同的特性。

11.4.2陣列處理機的幾種基本演算法

1．矩陣加2．矩陣乘3．累計和