第7章多处理器及线程级并行 7.1引言 7.2集中式共享存储器体系结构 7.3分布式共享存储器体系结构 7.4存储同一性 7.5同步与通信 2021/2/7 计算机体系结构
第7章 多处理器及线程级并行 7.1 引言 7.2 集中式共享存储器体系结构 7.3 分布式共享存储器体系结构 7.4 存储同一性 7.5 同步与通信 2021/2/7 计算机体系结构 6
7.1、引言 单处理机的发展正在走向尽头? 并行计算机在未来将会发挥更大的作用。 ·获得超过单处理器的性能,最直接的方法就是把 多个处理器连在一起; ·自1985年以来,体系结构的改进使性能迅速提 高,但通过复杂度和硅技术的提高而得到的性能 的提高正在减小 并行计算机应用软件已有缓慢但稳定的发展。 2021/2/7 计算机体系结构
7.1、引言 • 单处理机的发展正在走向尽头？ • 并行计算机在未来将会发挥更大的作用。 • 获得超过单处理器的性能，最直接的方法就是把 多个处理器连在一起； • 自1985年以来，体系结构的改进使性能迅速提 高，但通过复杂度和硅技术的提高而得到的性能 的提高正在减小； • 并行计算机应用软件已有缓慢但稳定的发展。 2021/2/7 计算机体系结构 7
并行计算机体系结构的分类 1、按照Flyηn分类法,可把计算机分成 单指令流单数据流(SISD) 单指令流多数据流(SIMD 多指令流单数据流(MSD) 多指令流多数据流(MMD) 2、MIMD已成为通用多处理机体系结构的选择, 原因 MMD具有灵活性。 MIMD可以充分利用商品化微处理器在性能价格比方 面的优势。 2021/2/7 计算机体系结构 8
并行计算机体系结构的分类 1、按照Flynn分类法，可把计算机分成 − 单指令流单数据流（SISD） − 单指令流多数据流（SIMD） − 多指令流单数据流（MISD） − 多指令流多数据流（MIMD） 2、MIMD已成为通用多处理机体系结构的选择， 原因： − MIMD具有灵活性。 −MIMD可以充分利用商品化微处理器在性能价格比方 面的优势。 2021/2/7 计算机体系结构 8
通信模型和存储器的结构模型 1.两种地址空间的组织方案 (1)共亨存储(多处理机) 物理上分离的多个存储器可作为一个逻辑上 享的存储空间进行编址 (2)非共享存储(多计算机) 整个地址空间由多个独立的地址空间构成, 它们在逻辑上也是独立的,远程的处理器不能对 其直接寻址。 每一个处理器-存储器模块实际上是一个单独 的计算机,这种机器也称为多计算机。 2021/2/7 计算机体系结构
通信模型和存储器的结构模型 1. 两种地址空间的组织方案 (1)共享存储（多处理机）： 物理上分离的多个存储器可作为一个逻辑上 共享的存储空间进行编址 (2)非共享存储（多计算机）： 整个地址空间由多个独立的地址空间构成， 它们在逻辑上也是独立的，远程的处理器不能对 其直接寻址。 每一个处理器-存储器模块实际上是一个单独 的计算机，这种机器也称为多计算机。 2021/2/7 计算机体系结构 9
两种通信模型 2.两种通信模型 (1)共享地址空间的机器 -利用Load/ Store指令的地址隐含地进行数据通讯 (2)多个地址空间的机器 通过处理器间显式地传递消息完成 这种机器常称为消息传递机器。 2021/2/7 计算机体系结构 10
两种通信模型 2. 两种通信模型 (1) 共享地址空间的机器 −利用Load/Store指令的地址隐含地进行数据通讯 (2)多个地址空间的机器 −通过处理器间显式地传递消息完成 −这种机器常称为消息传递机器。 2021/2/7 计算机体系结构 10