第六章多机系统演示课件.ppt

P2P1P0 P1P0P2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 2 0 1 0 1 0 0 4 0 1 1 1 1 0 6 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 3 1 1 0 1 0 1 5 1 1 1 1 1 1 7 0 1 2 3 4 5 6 7 它将8个部件分为四组，每组之间互不相关 3）在混洗基础上加上Cube(0)的交换时称为混洗交换 Cube(0)为P2P1P0 P2P1P0 0 1 ，1 0 ，2 3,3 2，4 5，5 4， 7，7 6 4）混洗交换互联网络 出 入 0 1 2 3 4 5 6 7 4、单级PM2I互联网络 1）PM2I互联函数 PM2I有两大类 一大类是 PM2 + I = j + 2i（i=0~j-1） 另一大类是 PM2 – I = j – 2i （i=0~j-1） ① 当i=0时，PM2(j)+ 0 = j + 20 = j + 1 若有8个部件，也以8为模时， PM2(j)+ 0 可实现 0 1 2 3 4 5 6 7 当i=1时，PM2(j)+ 1 = j + 21 = j + 2，可实现 0 1 2 3 4 5 6 7 ② PM2 -I = PM2(j) – 2i 当i=0时,有 0 1 2 3 4 5 6 7 当i=1时,有 0 1 2 3 4 5 6 7 2）阵列式处理机所用的PM2I互连函数 0 1 … 7 8 9 … 15 56 57 … 63 … ① 水平方向用PM2+0, PM2 –0,水平螺旋连接 ② 垂直方向用PM2+3, PM2-3,垂直螺旋连接 （以64为模） 5、循环互联网络 1）实质：是对单级互联网络的重复使用，它可在一定程度上模拟多级互联网络的性能 2）构成：有单级互联网络、输入寄存器和多路开关构成。结构示意图见P167 图6-27 6、多级互联网络描述参数 1）交换单元功能 I1 I2 O1 O2 ① 双功能交换单元，具有直通和交换两种功能 I1 I2 O1 O2 I1 I2 O1 O2 G=0 G=1 直通 交换 ② 四功能交换单元 除双功能外,在增加上播、下播两种功能 I1 I2 O1 O2 I1 I2 O1 O2 G=00 G=01 直通 交换 I1 O1 O2 I2 O1 O2 G=10 G=11 上播 下播 有了上播与下播功能，可实现广播式通信 2）级间连接模式 一般采用级间对号连接 如有两级，第一级为Cube0,第二级为Cube1 0 1 0 1 0 2 0 2 2 3 2 3 1 3 1 3 Cube0 Cube1 第六章 多机系统 第一讲 概述 一、并行性概念 1、单机系统中的并行性 1）当外设采用中断传送方式时，外设的机械动作与CPU的运行可并行执行。 2）在多用户系统中，各用户的入出设备的机械动作也在并行执行。 3）在重叠方式中，多条指令可以在不同的过程段上重叠执行。 2、并行性的意义 1）并行性意味着有多个事件并发进行，可提高运行效率。 2）若有多个相同的事件同时进行着，意味着对某事件有多个装置进行数据处理，可靠性高。 3）并行也可意味着须多套装置来完成。 二、从单机系统向多机系统发展的三条途径 单机系统 一条指令多个 过程段 以指令为单位构 成指令流水线 宏流水线 异构型多机系统 多用户系统分时共享CPU 将单机在不同时间虚拟成不同概念结构 用微小型机来代替 虚拟结构 分布式多机系统 多存贮器结构 多处理机结构 同构型、并列式、阵列式 时间重叠 资源重复 资源共享 三、多机系统中的耦合度 1、何谓耦合度 多机间相互通信能力或相互依赖程度称为系统的耦合度。 2、几种耦合度 1）最低耦合度。通信能力低，依赖程度小。如两台计算机间仅用两三条线连接通信，无任何性能。 2）松散耦合度。通信能力较强，依赖程度较高。如连接在网上的计算机，在高速中主机与处理机之间也属此类。 3）紧密耦合。依赖程度最强，如阵列式，并行式处理机与控制部件（CU）之间。 四、多机系统的特点和分类 1、多处理机系统 1）具有多个处理机 2）具有一个指令译码执行部件