第九章多處理機(參考版)
2024-10-15 21:51本頁面
【正文】 =90% 。] 2）將 n=16， x=4， v=40MIPS代入 v表達式，有： 40=16 4/[16+(116)223。W1/(1223。已知每臺處理機執(zhí)行速率為 xMIPS，故有： T1=W1/x Tn=(Wn/n)/x=Wn/nx T=T1+Tn=W1/x+Wn/nx=(nW1+Wn)/nx 程序執(zhí)行速率為： V=W/T=(W1+Wn)/[(nW1+Wn)/nx]=nx(W1+Wn)/(nW1+Wn) 因為 223。 解： 1）設程序總工作量為 W=W1+Wn，其中， W1是必須由一臺處理機順序執(zhí)行的程序工作量， Wn是可由 n臺處理機并行執(zhí)行的程序工作量。 2）假設 n=1 x=4，要求程序執(zhí)行速率達到 40MIPS，求 223。 1）試用參數(shù) n、 223。為一個計算機系統(tǒng)中 n臺處理機可同時執(zhí)行的程序代碼的百分比，其余代碼必須由單臺處理機順序執(zhí)行。 在多處理機上，在不同時間段，程序可以 不同執(zhí)行模式 運行，不同執(zhí)行模式對應程序中的標量計算或向量計算、順序處理或并行處理。平均并行性 A表示程序單位時間平均可使用的處理機數(shù)目，其表達式如下： A= 1 t2t1 ∫ DOP(t)dt t2 t1 若程序在時間段 ti使用 ji臺處理機，那么： A=(∑)/(∑ti) m i=1 m i=1 2）調(diào)和均值加速比 加速比是衡量并行系統(tǒng)優(yōu)劣的一個重要指標，等于一個程序在一臺處理機上運行時間與在并行系統(tǒng)上運行時間的比值。 DOP是在假設可對該程序提供無限數(shù)量的處理機和其它所需資源條件下確定的，因此， DOP表示程序本身并行化程度，由程序相關性決定。 鏈式目錄特點： 1）可擴展性。 鏈式目錄項目刪除問題（假設刪 Ci目錄）： 1）沿鏈發(fā)消息，使得 Ci+1的指針指向 Ci1 ，把 Ci從鏈中去掉。 1）單向鏈法 2）雙向鏈法 C 數(shù)據(jù) X 共享存儲器 C1 C2 C3 P1 P2 P3 Read X CT X C 數(shù)據(jù) X 共享存儲器 C1 C2 C3 P1 P2 P3 CT X X 假設 C1沒有單元 X的共享拷貝，這時處理機 P1要讀單元 X，則： 1）存儲器送一份拷貝給 C1，同時附加一個鏈結束指針（ CT），存儲器保持一個指向 C1的指針。 鏈式目錄特點是既不限制共享數(shù)據(jù)塊拷貝數(shù)目，又保持可擴展性。驅(qū)逐算法與 Cache替換算法相似。 2）效率高，但開銷與處理器數(shù)目的平方成正比（因為目錄項數(shù)與處理器數(shù)目成正比，項的大小也與處理器數(shù)目成正比）。 6)C3接到允許寫信號，更新 Cache狀態(tài)，激活 P3。 4)C C2接到無效請求后，將對應塊置無效狀態(tài)，并發(fā)回答信號給存儲器模塊。 2)C3向包含 X單元的存儲器模塊發(fā)寫請求，并暫停 P3的工作。 2）狀態(tài)圖 無效 重寫 R1 Wr R1,Rr Rr,Wr 有效 Rr W1 Wr W1 R1 保留 W1 Rr R1,W1 Wr 中心思想： 1）使用 Cache目錄 2）記錄有關數(shù)據(jù)塊拷貝駐留 Cache位置和狀態(tài)信息 3）無效命令只發(fā)給保存有關數(shù)據(jù)塊拷貝 Cache 基于目錄的協(xié)議分類 (目錄如何維護和目錄存放位置 )： 1）全映射 (fullmap)目錄 2）有限 (limited)目錄 3）鏈式 (chained)目錄 數(shù)據(jù)結構 1）共享存儲器中目錄項 2） Cache狀態(tài)位 基于目錄的協(xié)議 C …… 數(shù)據(jù) X 共享存儲器 有效位 允許寫 數(shù)據(jù) X Cache 重寫位 (數(shù)據(jù)是否已重寫 ) 1:已重寫 0:末重寫 處理機位 (每一位對應一臺處理機 ) 1:處理機有數(shù)據(jù)塊拷貝 0:處理機無數(shù)據(jù)塊拷貝 注： Cache的一致性協(xié)議必須保證目錄狀態(tài)位與 Cache數(shù)據(jù)塊狀態(tài)位一致。其中，“保留”狀態(tài)表示數(shù)據(jù)從存儲器讀入 Cache后只修改過一次，這時， Cache中的拷貝與存儲器中的拷貝一致，而且是正確的； “重寫”狀態(tài)表示數(shù)據(jù)塊不止一次被修改過，此時，存儲器中的數(shù)據(jù)塊不正
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1