計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)論文正稿(編輯修改稿)
2025-07-20 19:51 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 nd forword)尋徑方式。在存儲轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)中，包是信息流的基本單位，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有一個(gè)包緩沖區(qū)，包從源節(jié)點(diǎn)經(jīng)過一系列中間節(jié)點(diǎn)到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)。包交換的尋徑方式以其較高的傳輸帶寬和較低的平均傳輸時(shí)延，更適合于具有動態(tài)和突發(fā)特性的MMP 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送。目前的一些多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)多采用虛擬直通的尋徑方式。其思想是：為了減少時(shí)延，沒有必要等到整個(gè)消息全部緩沖后再作路由選擇，只要接受到用作尋徑的消息頭部即可判斷。其通信時(shí)延與節(jié)點(diǎn)無關(guān)，這對于存儲轉(zhuǎn)發(fā)的尋徑方式來說是一個(gè)非常大的改進(jìn)。然而，當(dāng)出現(xiàn)尋徑阻塞時(shí)，虛擬直通方式只有將整個(gè)消息全部存儲在尋徑節(jié)點(diǎn)中，直到尋徑通道不阻塞時(shí)才能將消息發(fā)出，這就需要每個(gè)尋徑節(jié)點(diǎn)都有足夠的緩沖區(qū)來存儲可能出現(xiàn)的最大的信息包，在這一點(diǎn)上，虛擬直通方式與存儲轉(zhuǎn)發(fā)的尋徑方式是一樣的，同樣不利于VLSI 的實(shí)現(xiàn)。因此，虛擬直通方式在最壞的情況下與存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式的通信時(shí)延是一樣的。新型的多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用的是蟲蝕尋徑方式，它克服了上述的缺點(diǎn)。包被進(jìn)一步分成更小的片，每個(gè)片相當(dāng)于蟲的一個(gè)節(jié)，“蠕動”是以節(jié)為單位順序地向前爬行。只有頭片知道包發(fā)往何處，所有數(shù)據(jù)片必須跟著頭片。不同的包可交替地傳送，但不同包的片不能交叉，否則它們可能被送到錯(cuò)誤的目的地。每個(gè)消息中的片以流水方式在網(wǎng)絡(luò)中向前“蠕動”。當(dāng)消息的頭片到達(dá)一個(gè)節(jié)點(diǎn)A 的尋徑器后，尋徑器根據(jù)頭片的尋徑消息立即作出路由選擇?？梢钥闯?，蟲蝕尋徑有以下優(yōu)點(diǎn)：每個(gè)節(jié)點(diǎn)的緩沖區(qū)較小，易于VLSI 實(shí)現(xiàn)；較低的網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延，所有的片以流水方式向前傳輸，采用了時(shí)間并行性，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延正比于消息包的長度，傳輸距離對于它的影響很??；通道共享性好，利用率高，對通道的預(yù)約和釋放是結(jié)合在一起的一個(gè)完整的過程，有一段新的通道后立即放棄用過的一段舊通道；易于實(shí)現(xiàn)選播廣播通信方式等。蟲蝕尋徑通信技術(shù)作為一種新型的消息通信方式，具有很好的應(yīng)用前景。4 存儲技術(shù)的發(fā)展與古典的馮諾依曼計(jì)算機(jī)以運(yùn)算器為中心不同，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以存儲器為中心。存儲技術(shù)的發(fā)展在很大程度上影響著多處理機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展。Cache、主存、磁盤這三個(gè)存儲器可以分別構(gòu)成“Cache—主存”和“主存—磁盤”兩個(gè)存儲系統(tǒng)，也可以構(gòu)成一個(gè)“Cache—主存—磁盤”存儲系統(tǒng)。“Cache—主存”和“主存—磁盤”組成的兩個(gè)存儲系統(tǒng)組織方式是指：當(dāng)CPU 要訪問存儲器時(shí)，給出一個(gè)虛擬地址，由存儲管理部件MMU(Memory Management Unit)中的地址部件把CPU 發(fā)出的虛擬地址變換成主存物理地址，然后用主存物理地址訪問Cache。如果要訪問的數(shù)據(jù)和指令在Cache 中被找到，則Cache 命中，
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