以存儲(chǔ)器為中心31存儲(chǔ)系統(tǒng)原理32虛擬存儲(chǔ)器33高速(參考版)
2024-10-02 00:45本頁(yè)面
【正文】 假設(shè) i和 j的高位和低位分別為iH、 iL、 jH和 jL， 則 aij在無(wú)沖突并行存儲(chǔ)器中的體號(hào)地址和體內(nèi)地址如下： 體號(hào)地址： 2(iL ? jH)＋ (iH ? iL ? jL) 體內(nèi)地址： j 其中： 0≤i≤3， 0≤j≤3 主要優(yōu)點(diǎn)： 沒(méi)有浪費(fèi)的存儲(chǔ)單元 ， 主要缺點(diǎn)： 在執(zhí)行并行讀和寫操作時(shí)需要借助比較復(fù)雜的對(duì)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò) 。 主要缺點(diǎn)： 浪費(fèi)存儲(chǔ)單元 對(duì)于 n n數(shù)組 ,有 (mn) m個(gè)存儲(chǔ)單元浪費(fèi) 主要優(yōu)點(diǎn)： 實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單 列元素順序存儲(chǔ)，行元素按地址取模順序存儲(chǔ) 3. 二維數(shù)組的無(wú)沖突訪問(wèn)存儲(chǔ)器 (之二 ) 規(guī)則： 對(duì)于任意一個(gè) n n的 數(shù)組，如果能夠找到滿足n＝ 22P關(guān)系的任意自然數(shù) p，則這個(gè)二維數(shù)組就能夠使用 n個(gè)并行存儲(chǔ)體 實(shí)現(xiàn)按行、列、對(duì)角線和反對(duì)角線的無(wú)沖突訪問(wèn)。當(dāng) m＝ 22p＋ 1（ p為任意自然數(shù)）時(shí)，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)按行、按列、按對(duì)角線和按反對(duì)角線無(wú)沖突訪問(wèn)的充要條件是： d1＝ 2P， d2＝ 1。 Kuck提出 ) ： 并行存儲(chǔ)體的個(gè)數(shù) m≥n，并且取質(zhì)數(shù)，同時(shí)還要在行、列方向上錯(cuò)開一定的距離存儲(chǔ)數(shù)組元素。 Budnik 和 D 原因： 變址位移量必然與存儲(chǔ)體個(gè)數(shù)互質(zhì) 例如： Burroughs公司巨型科學(xué)計(jì)算機(jī) BSP 存儲(chǔ)體個(gè)數(shù)為 17 向量長(zhǎng)度 ≤ 16 我國(guó)研制的銀河巨型向量機(jī) 存儲(chǔ)體的個(gè)數(shù)為 37 向量長(zhǎng)度 ≤ 32 2. 二維數(shù)組的無(wú)沖突訪問(wèn)存儲(chǔ)器 要求： 一個(gè) n n的二維數(shù)組，按行、列、對(duì)角線和反對(duì)角線訪問(wèn)，并且在不同的變址位移量情況下，都能實(shí)現(xiàn)無(wú)沖突訪問(wèn)。這時(shí)有： p(1)＝ g p(2)＝ (1p(1))g＝ (1g)g p(3)＝ (1p(1)p(2))g＝ (1g)2g …… p(k)＝ (1g)k1g (k＝ 1,2,… ,n－ 1) …… p(n)＝ (1g)n1 Ｎ＝ g＋ (1g)g＋ (1g)2g＋ … ＋ (1g)n2g ＋ (1g)g＋ (1g)2g＋ … ＋ (1g)n2g ＋ (1g)2g＋ … ＋ (1g)n2g … ＋ (1g)n2g ＋ n(1g)n1 以上共 n行，前 n2行分別為等比級(jí)數(shù) 把 n1行拆分成 2項(xiàng) 則：Ｎ＝ 1g＋ 2(1g)g＋ 3(1g)2g＋ … ＋ (n1)(1g)n2g＋ n(1g)n1 qqaaSnn???11等比級(jí)數(shù)求和公式：1(1g)n1 Ｎ＝ 1(1g)n1 ＋ (1g)(1g)n1 ＋ (1g)2(1g)n1 … ＋ (1g)n2(1g)n1 ＋ n(1g)n1 ggNn)1(1 ???化簡(jiǎn)后得到：(1g)n2g Ｎ＝ 1＋ (1g)＋ (1g)2＋ … (1g)n2＋ (1g)n1 并行存儲(chǔ)體個(gè)數(shù)與程序轉(zhuǎn)移概率的關(guān)系 存儲(chǔ)體個(gè)數(shù) g= g= g= g= g= 4 8 16 32 幾臺(tái)巨型、大型計(jì)算機(jī)的主存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)機(jī)器型號(hào) 存儲(chǔ)體個(gè)數(shù)n存儲(chǔ)體字長(zhǎng)w存儲(chǔ)周期 T m 頻帶寬度 B mIB M 37 0/ 16 5 4 32 2, 0 00 ns 8M B /sCD C 66 00 32 32 1, 0 00 ns 12 8 MB /sCD C 76 00 32 32 27 5 ns 46 5 MB /sCR A Y 1 16 64 50 n s 2, 5 60 MB /sASC 8 256 16 0 ns 1, 6 00 MB /sST A R 10 0 32 512 1, 2 80 ns 1, 6 00 MB /s例 ： Star100巨型機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)采用并行和交叉相結(jié)合的方式工作，有 32個(gè)存儲(chǔ)體低位交叉，每次并行讀寫 512位，存儲(chǔ)周期為 1280ns，處理機(jī)字長(zhǎng) 32位，計(jì)算它的速度提高多少倍？和頻帶寬度 Bm。 通常把 N稱為并行存儲(chǔ)器的加速比。 假設(shè) p(k)是 k的概率密度函數(shù)，即 p(1)是 k＝ 1的概率，p(2)是 k＝ 2的概率， … ,p(n)是 k＝ n的概率。 存儲(chǔ)器的體號(hào)： Ak＝ Am?????? 交叉訪問(wèn)存儲(chǔ)器
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