不同通信机制的优点 1、共享存储器通信的主要优点 当处理器通信方式复杂或程序执行动态变化时易于编 程,同时在简化编译器设计方面也占有优势。 当通信数据较小时,通信开销较低,带宽利用较好。 通过硬件控制的 Cache减少了远程通信的频度,减少 了通信延迟以及对共享数据的访问冲突。 2、消息传递通信机制的主要优点 硬件较简单。 通信是显式的,从而引起编程者和编译程序的注意, 着重处理开销大的通信。 2021/2/7 计算机体系结构 11
不同通信机制的优点 1、共享存储器通信的主要优点 −当处理器通信方式复杂或程序执行动态变化时易于编 程，同时在简化编译器设计方面也占有优势。 −当通信数据较小时，通信开销较低，带宽利用较好。 −通过硬件控制的Cache减少了远程通信的频度，减少 了通信延迟以及对共享数据的访问冲突。 2、消息传递通信机制的主要优点 −硬件较简单。 −通信是显式的，从而引起编程者和编译程序的注意， 着重处理开销大的通信。 2021/2/7 计算机体系结构 11
基于共享存储的MMD机器分类 根据多处理机系统中存储器组织以及处理器个数 的多少,可分为两类 集中式共享存储器结构(SMP):这类机器有时 被称为 UMA(uniform memory access机器 分布式共享存储器结构(DSM): 这类机器的结构被称为分布式共享存储器(DSM)或可 缩放共享存储器体系结构,DSM机器被称为 NUMA(non-uniform memory access机器 每个结点包含:处理器、存储器、I/O 在许多情况下,分布式存储器结构优于采用集中式共 享存储器结构。 分布式存储器结构需要高带宽的互连 2021/2/7 计算机体系结构 12
基于共享存储的MIMD机器分类 根据多处理机系统中存储器组织以及处理器个数 的多少，可分为两类 • 集中式共享存储器结构（SMP）: 这类机器有时 被称为UMA(uniform memory access)机器 • 分布式共享存储器结构（DSM）: −这类机器的结构被称为分布式共享存储器(DSM)或可 缩放共享存储器体系结构，DSM机器被称为 NUMA(non-uniform memory access)机器 −每个结点包含：处理器、存储器、I/O −在许多情况下，分布式存储器结构优于采用集中式共 享存储器结构。 −分布式存储器结构需要高带宽的互连 2021/2/7 计算机体系结构 12
共享存储结构 处理器共享物理存储器,直接对其访问 ·I/O控制器直接访问物理存储器 ·操作系统可以运行在任意处理器上 -OS使用共享内存进行通信 通信过程由oad和 store操作来完成c recesso ·处理器的规模数 几个到几百个 Shared Physical 存储器可以分布式部署 Memory rocesso ·这种结构可以追溯到60年代初 2021/2/7 计算机体系结构 13
共享存储结构 • 处理器共享物理存储器, 直接对其访问 • I/O 控制器直接访问物理存储器 • 操作系统可以运行在任意处理器上 −OS 使用共享内存进行通信 • 通信过程由load和store操作来完成 • 处理器的规模数 −几个到几百个 −存储器可以分布式部署 • 这种结构可以追溯到60年代初 2021/2/7 计算机体系结构 Shared Physical Memory Processor Processor I/O I/O I/O Processor Processor Processor 13
典型共享存储并行处理机组织 Pn Switch Cache Interconnection network Main memory Dance Hall (UMA) Shared Cache Pn P1 Mem Mem Mem 1/Devices Interconnection network Bus-based Shared Memory Distributed Shared Memory(NUMA) 2021/2/7 计算机体系结构 14
典型共享存储并行处理机组织 2021/2/7 计算机体系结构 P1 $ Interconnection network $ Pn Mem Mem Dance Hall (UMA) P1 $ Interconnection network $ Pn Mem Mem Distributed Shared Memory (NUMA) P1 $ $ Pn Mem I/O devices Bus-based Shared Memory P1 Switch Main memory Pn Interleaved Interleaved Cache Shared Cache 14
ocessor Processor Processor Processor One or One or One or One or more levels more levels more levels more levels Private of cache of cache of cache of cache caches Shared cache Main memory vO system 2021/2/7 计算机体系结构
2021/2/7 计算机体系结构 15