Механизм когерентности обобщенного кольцевого гиперкуба с непосредственными связями

Аннотация

В данной работе были рассмотрены механизмы поддержания когерентности в многопроцессорной ВС. Также рассмотрена коммутационная структура типа обобщенного кольцевого гиперкуба, к которой был подобран свой механизм когерентности.

Оглавление

Введение...................................................................................................... 4

Техническое задание................................................................................. 5

1. Общая часть........................................................................................... 6

1.1. Механизмы поддержания когерентности.................................... 6

1.2. Механизмы неявной реализации когерентности......................... 7

1.2.1. Однопроцессорный подход.......................................................... 8

1.2.2. Многопроцессорный подход..................................................... 10

1.2.2.1. Сосредоточенная память........................................................ 10

1.2.2.2. Физически распределенная память....................................... 12

1.3. КС типа обобщенного кольцевого гиперкуба........................... 15

1.3.1. Расчет основных параметров.................................................... 16

2. Алгоритмы механизма когерентности для обобщенного кольцевого гиперкуба 17

2.1 Операция чтения............................................................................. 17

2.2 Операция записи............................................................................. 19

Заключение............................................................................................... 20

Список литературы................................................................................. 21



Введение

Многопроцессорную ВС можно рассматривать как совокупность про­цессоров, подсоединенных к многоуровневой иерархической памяти. При таком представлении коммуникационная среда, объединяющая процес­соры и блоки памяти, составляет неотъемлемую часть иерархической памяти. Структурно-технические параметры коммуникационной среды определяют характеристики многоуровневой памяти.

В многопроцессорной ВС для каждого элемента данных должна быть обеспечена когерентность (согласованность, одинаковость) его копий, обрабатываемых разными процессорами и размещенных в разных блоках иерархической памяти. Механизмы реализации когерентности могут быть как явными, так и неявными для прикладного программиста.

Проблема о которой идет речь, возникает из-за того, что значение элемента данных в памяти, хранящееся в двух разных процессорах, доступно этим процессорам только через их индивидуальные кеши.

Современная технологическая база СБИС позволяет создавать вычислительные системы, содержащие в своем составе миллионы процессорных элементов (ПЭ). Препятствием на пути создания таких систем являются проблемы, связанные с организацией управления и обменов данными при решении задач широкого класса. При этом основная сложность заключается в организации коммутационной структуры с высокой степенью регулярности и высокой пропускной способностью при сравнительно небольших аппаратных затратах.

Известные коммутационные структуры не в полной мере отвечают этим требованиям. Все коммутационные структуры можно разделить на две большие группы: КС с непосредственными связями и КС с магистральными связями. Мы рассматриваем первую группу - КС с непосредственными связями. В частности КС обобщенного кольцевого гиперкуба.

Техническое задание

1. Изучить механизмы поддержания когерентности.

2. Рассмотреть КС типа обобщенный кольцевой гиперкуб.

3. Составить алгоритм механизма когерентности КС типа обобщенный кольцевой гиперкуб с непосредственными связями.