計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)知識點(diǎn)匯總(參考版)
2025-06-22 07:13本頁面
【正文】 2） 監(jiān)聽式協(xié)議：當(dāng)物理存儲器中的數(shù)據(jù)塊被調(diào)入Cache時(shí)，其共享狀態(tài)信息與該數(shù)據(jù)塊一起放在該Cache上。Cache的一致性就是直Cache中的數(shù)據(jù)，與對應(yīng)的內(nèi)存中的數(shù)據(jù)是一致的。u 按系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu) 并行向量處理機(jī)(PVP) 對稱多處理機(jī)(SMP) 大規(guī)模并行處理機(jī)(MPP) 分布共享存儲器多處理機(jī)(DSM)工作站機(jī)群(COW)1. Cache的一致性問題：由于緩存存在于cpu與內(nèi)存中間，所以任何外設(shè)對內(nèi)存的修改并不能保證cache中也得到同樣的更新，同樣處理器對緩存中內(nèi)容的修改也不能保證內(nèi)存中的數(shù)據(jù) 得到更新。4. 動態(tài)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)：由交換開關(guān)組成，可按運(yùn)行程序的要求動態(tài)改變連接狀態(tài)的網(wǎng)絡(luò)1) Omega網(wǎng)絡(luò)（相當(dāng)于一個(gè)banyan網(wǎng)）5. 路由選擇和消息傳遞方式：1） 線路交換：傳遞之前建立一條到目的節(jié)點(diǎn)的物理通路然后交換2） 包交換：1） 存儲轉(zhuǎn)發(fā)：2） 虛擬直通（接收尋徑的報(bào)頭即可做出下一跳的判斷，輸出鏈路空閑則不用存儲直接轉(zhuǎn)發(fā)）3） 蟲蝕方式：將信息切割成片（頭片尋徑信息和包序列號，數(shù)據(jù)片）6. 流量控制策略：1. 包沖突的解決：兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)之間傳送一個(gè)片要滿足三個(gè)條件：①源緩沖區(qū)已存有該片②通道已分配好③接收緩沖區(qū)準(zhǔn)備接收該片2. 確定性尋徑第10章 多處理機(jī)MIMD(多指令流多數(shù)據(jù)流)：一塊芯片上多個(gè)處理器MIMD計(jì)算機(jī)的分類：集中式共享存儲器結(jié)構(gòu)。2) 帶環(huán)立方體CCC 帶環(huán)3立方體一個(gè)帶環(huán)n立方體由N = 2n個(gè)結(jié)點(diǎn)環(huán)構(gòu)成，每個(gè)結(jié)點(diǎn)環(huán)是一個(gè)有n個(gè)結(jié)點(diǎn)的環(huán)，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模(結(jié)點(diǎn)總數(shù))為n*2n個(gè)。0和PM2177。而線等分寬度位B=bω（通道寬度，單位是位數(shù)）6) 對稱性：從任意節(jié)點(diǎn)看，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)都是相同的3. 靜態(tài)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)：各節(jié)點(diǎn)之間有固定的連接通路，且在運(yùn)行中不能改變的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越大，這個(gè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的連接能力越強(qiáng)2) 節(jié)點(diǎn)度d：指互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)所連接的邊數(shù)，包括入度，出度。3） PM2I函數(shù)：PM2+1X=X+2imodN PM21X=X2imodN2. 互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)參數(shù)：1) 網(wǎng)絡(luò)規(guī)模N：指互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。 第九章 動態(tài)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)是一種開關(guān)元件按照一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制方式構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，用來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)之間的相互連接動態(tài)網(wǎng)絡(luò)分類：總線網(wǎng)絡(luò)、多級互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、交叉開關(guān)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)三要素：互聯(lián)結(jié)構(gòu)、開關(guān)和控制方式1. 基本互聯(lián)函數(shù)：1） 交換函數(shù)：二進(jìn)制地址編碼中第k位互反的輸入端與輸出端之間的連接。注意對存儲器數(shù)據(jù)的相關(guān)性分析 例如：對于load指令和store指令，如果它們在不同的循環(huán)迭代中訪問的存儲器地址是不同的，它們就是相互獨(dú)立的，可以相互對調(diào)。使用不同的寄存器。注意有效性。循環(huán)展開和指令調(diào)度時(shí)要注意以下幾個(gè)方面：保證正確性。在把循環(huán)展開后，通過重命名和指令調(diào)度來開發(fā)更多的并行性。開始是存放指令中的立即數(shù)字段，地址計(jì)算后存放有效地址。Busy：為“yes”表示本保留站或緩沖單元“忙”。對于每一個(gè)操作數(shù)來說，V或Q字段只有一個(gè)有效。等于0表示操作數(shù)已經(jīng)就緒且在Vj或Vk中，或者不需要操作數(shù)。每個(gè)保留站有以下幾個(gè)字段：Op：要對源操作數(shù)進(jìn)行的操作。每個(gè)功能部件的保留站中的信息決定了什么時(shí)候指令可以在該功能部件開始執(zhí)行。寄存器換名是通過保留站和流出邏輯來共同完成的。Tomasulo算法基本思想 記錄和檢測指令相關(guān)，操作數(shù)一旦就緒就立即執(zhí)行，把發(fā)生RAW（read and write）沖突的可能性減少到最?。煌ㄟ^寄存器換名來消除WAR沖突和WAW沖突。精確異常：如果發(fā)生異常時(shí)，處理機(jī)的現(xiàn)場跟嚴(yán)格按程序順序執(zhí)行時(shí)指令i的現(xiàn)場相同。通過把相關(guān)的指令拉開距離來減少可能產(chǎn)生的停頓。靜態(tài)調(diào)度依靠編譯器對代碼進(jìn)行靜態(tài)調(diào)度，以減少相關(guān)和沖突。保持異常行為是指：無論怎么改變指令的執(zhí)行順序，都不能改變程序中異常的發(fā)生情況。：使一個(gè)循環(huán)中的不同循環(huán)體并行執(zhí)行。②記錄正在進(jìn)行的load訪存，等待存儲器的響應(yīng)/保存正在進(jìn)行store訪存的目標(biāo)地址，等待存儲數(shù)據(jù)的到達(dá)。3） 結(jié)果寄存器狀態(tài)表：指出哪個(gè)功能部件將結(jié)果寫入寄存器2. Tomasulo動態(tài)調(diào)度算法：1. 基本思想：①記錄和監(jiān)測指令相關(guān)，操作數(shù)一旦就緒就立即執(zhí)行，把發(fā)生RAW沖突的可能性減小到最小。初值為“no”；Op：該功能部件正在執(zhí)行或?qū)⒁獔?zhí)行的操作；Fi：目的寄存器編號；Fj，F(xiàn)k：源寄存器編號；Qj，Qk：指出向源寄存器Fj、Fk寫數(shù)據(jù)的功能部件 ；Rj，Rk：標(biāo)志位，“yes”表示Fj，F(xiàn)k中的操作數(shù)就緒且還未被取走。記分牌流水線處理步驟：1） 流出（ID）如果當(dāng)前流出指令所需的功能部件空閑（無結(jié)構(gòu)沖突），并且其它執(zhí)行指令的目的寄存器與該指令的不同（無WAW沖突），記
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