有關(guān)計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的論文計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)論文：計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中多處理機技術(shù)(編輯修改稿)
2025-12-22 18:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 第一臺多計算機系統(tǒng)采用的是存儲轉(zhuǎn)發(fā) (store and 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 ， 每個節(jié)點有一個包緩沖區(qū) ， 包從源節(jié)點經(jīng)過一系列中間節(jié)點到達目的節(jié)點 。 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 。 目前的一些多計算機系統(tǒng)多采用虛擬直通的尋徑方式 。 其思想是 ： 為了減少時延 ， 沒有必要等到整個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 。 其通信時延與節(jié)點無關(guān) ，這對于存儲轉(zhuǎn)發(fā)的尋徑方式來說是一個非常大的改進 。 然而 ， 當出現(xiàn) 尋徑阻塞時 ， 虛擬直通方式只有將整個消息全部存儲在尋徑節(jié)點中 ，直到尋徑通道不阻塞時才能將消息發(fā)出 ， 這就需要每個尋徑節(jié)點都有足夠的緩沖區(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)方式的通信時延是一樣的 。 新型的多計算機系統(tǒng)采用的是蟲蝕尋徑方式 ， 它克服了上述的缺點 。 包被進一步分成更小的片 ， 每個片相當于蟲的一個節(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誤的目的地 。 每個消息中的片以流水方式在網(wǎng)絡(luò)中向前 “ 蠕動 ”。 當消息的頭片到達一個節(jié)點 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 。 可以看出 ， 蟲蝕尋徑有以下優(yōu)點 ： 每個節(jié)點的緩沖區(qū)較小 ， 易于 VLSI 實現(xiàn) ； 較低的網(wǎng)絡(luò)傳輸時延 ， 所有的片以流水方式向前傳輸 ， 采用了時間并行性 ， 網(wǎng)絡(luò)時延正比于消息包的長度 ， 傳輸距離對于它的影響很小 ； 通道共享性好 ，利用率高 ， 對通道的預約和釋放是結(jié)合在一起的一個完整的過程 ， 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 諾依曼計算機以運算器為中心不同 ， 現(xiàn)代計算機系統(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系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展 。 Cache、 主存 、 磁 盤這三個存儲器可以分別構(gòu)成 “ Cache— 主存 ” 和 “ 主存 — 磁盤 ” 兩個存儲系統(tǒng) ， 也可以構(gòu)成一個 “ Cache— 主存 — 磁盤 ” 存儲系統(tǒng) 。 “ Cache— 主存 ” 和 “ 主存 — 磁盤 ” 組成的兩個存儲系統(tǒng)組織方式是指 ： 當 CPU 要訪問存儲器時 ， 給出一個虛擬地址 ， 由存儲管理部件 MMU(Memory Management
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