兰州大学 计算机体系结构 讲义教材

1、计算机体系结构计算机体系结构信息科学与工程学院计算机科学系信息科学与工程学院计算机科学系2006年年9月月2007年年1月月主讲：主讲：林林 和和(tel:8914000-8518) e_mail:时间：时间：周二周二(1-2:1、2、基地班、基地班 教室教室:榆中榆中A302 3-4: 3、4班班 教室教室:榆中榆中B505 ) 单周四单周四(3-4:1、2、基地班、基地班 1-2: 3、4班班 教室教室:榆中榆中A601 )Computer Architecture Computer Architecture 兰兰 州州 大大 学学2006年年9月第月第6版版课程类型：课程类型：指选课指选

2、课课程编号：课程编号： 2043061 第第1章章 1. 计算机设计者的任务计算机设计者的任务2. 计算机性能评价计算机性能评价3. 构成计算机的成本组合构成计算机的成本组合4. 用系统结构知识选购计算机用系统结构知识选购计算机 本章要点：本章要点：介绍计算机设计者的任务、计算机介绍计算机设计者的任务、计算机性能评价和计算机成本的构成。性能评价和计算机成本的构成。 一个计算机设计者首先应该知道：设计一台计算机应经过哪几个过程，首先一个计算机设计者首先应该知道：设计一台计算机应经过哪几个过程，首先应做什么工作，一台计算机应有怎样的功能，如何评价这些功能，以及一台计算应做什么工作，一台计算机应有怎

3、样的功能，如何评价这些功能，以及一台计算机的成本构成。机的成本构成。第第 一一 讲（讲（1 1周周） 20062006年年9 9月月5 5日日一、知识点一、知识点 1. 计算机设计者的任务计算机设计者的任务二、重点与难点二、重点与难点 1. 理解计算机需求的功能、功能实现时软件和硬件的选择、计算机理解计算机需求的功能、功能实现时软件和硬件的选择、计算机的设计过程。的设计过程。 2. 重点掌握计算机设计的几个原则。重点掌握计算机设计的几个原则。三、应记住的一些的概念三、应记住的一些的概念 1. 什么是什么是计算机需求的功能计算机需求的功能? 2. 什么是什么是硬件硬件( (直接直接) )实现实现

4、与与软件软件( (间接间接) )实现实现? 3. 什么是什么是研制成本研制成本与与重复制造成本重复制造成本? 4. 什么是什么是成本性能比成本性能比与与价格性能比价格性能比? 5. 什么是什么是Amdahl定律定律? 6. 什么是什么是高频事件高速处理高频事件高速处理? 7. 什么是什么是局部性原理局部性原理（90/10局部性规则、时间局部性局部性规则、时间局部性与与空间局部性空间局部性）？ 8. 什么是什么是计算机系统结构设计、计算机组成设计、计算机实现计算机系统结构设计、计算机组成设计、计算机实现？第第 二二 讲（讲（1 1周周） 20062006年年9 9月月7 7日日一、知识点一、知识

5、点 1. 计算机性能评价计算机性能评价二、重点与难点二、重点与难点 1. 理解衡量计算机性能的参数、理解衡量计算机性能的参数、CPU性能、计算机性能常用指标及性能、计算机性能常用指标及如何正确评价计算机性能。如何正确评价计算机性能。 2. 重点掌握重点掌握Amdahl定律与性能因子定律与性能因子CPI三、应记住的一些的概念三、应记住的一些的概念 1. 什么是什么是计算机的性能计算机的性能? 2. 什么是什么是响应时间响应时间与与CPUCPU时间时间? 3. 什么是什么是性能因子性能因子CPI? 4. 什么是什么是MIPS与与MFLOPS? 5. 什么是什么是基准程序基准程序(实际程序、核心基准

6、程序、简单基准程序、合成基准程序实际程序、核心基准程序、简单基准程序、合成基准程序)? 6. 什么是什么是SPEC基准程序基准程序?第第 三三 讲（讲（2 2周周） 20062006年年9 9月月1212日日一、知识点一、知识点 1. 构成计算机的成本组合构成计算机的成本组合 2. 用系统结构知识选购计算机用系统结构知识选购计算机 二、重点与难点二、重点与难点 1. 了解器件成本、直接成本、间接成本、报价单价格。了解器件成本、直接成本、间接成本、报价单价格。 2. 了解了解用系统结构知识用系统结构知识( (多余的功能是浪费、针对应用范围选择程序、考虑多余的功能是浪费、针对应用范围选择程序、考虑

7、整机性能与发展趋势、性价比和承受能力整机性能与发展趋势、性价比和承受能力) )选购计算机。选购计算机。三、应记住的一些的概念三、应记住的一些的概念 1. 什么是什么是器件成本器件成本? 2. 什么是什么是直接成本直接成本? 3. 什么是什么是间接成本间接成本? 4. 什么是什么是报价单价格报价单价格? 第第2章章 指令集的设计指令集的设计1. 指令集的设计原则指令集的设计原则2. 操作系统、编译方法和系统结构的操作系统、编译方法和系统结构的 相互影响相互影响3. 指令系统的测量方法指令系统的测量方法4. RISC设计思想设计思想 本章要点：本章要点：介绍指令集的设计原则、操作系统和编译介绍指令

8、集的设计原则、操作系统和编译方法与系统结构的相互关系、指令系统的测量方法、方法与系统结构的相互关系、指令系统的测量方法、简要介绍简要介绍RISC设计思想。设计思想。计算机处理器计算机处理器设计的蓝图设计的蓝图第第 四四 讲（讲（3 3周周） 20062006年年9 9月月1212日日一、知识点一、知识点 1. 计算机指令集的设计原则计算机指令集的设计原则二、重点与难点二、重点与难点 1. 理解指令的分类、指令设计的原则、操作数的确定、寻址方式和理解指令的分类、指令设计的原则、操作数的确定、寻址方式和指令长度的确定。指令长度的确定。三、应记住的一些的概念三、应记住的一些的概念 1. 什么是什么是

9、基本指令基本指令、专用指令专用指令与与特权指令特权指令? 2. 什么是什么是GPRGPR型计算机型计算机? 3. 什么是什么是存储器地址存储器地址、I/OI/O地址、寄存器地址地址、寄存器地址? 4. 什么是什么是寻址方式寻址方式? 5. 什么是什么是外部对齐外部对齐与与内部对齐内部对齐? 6. 什么是什么是移位对齐移位对齐与与网络对齐网络对齐? 第第 五五 讲（讲（3 3周周） 20062006年年9 9月月2121日日一、知识点一、知识点 1. 操作系统、编译方法和系统结构的相互影响操作系统、编译方法和系统结构的相互影响二、重点与难点二、重点与难点 1. 了解现代编译器的结构、了解现代编译

10、器的结构、 编译对系统结构的影响和要求、编译对系统结构的影响和要求、 操作系统和系统结构的关系。操作系统和系统结构的关系。三、应记住的一些的概念三、应记住的一些的概念 1. 什么是什么是? 2. 什么是什么是第第 六六 讲（讲（4 4周周） 20062006年年9 9月月2626日日一、知识点一、知识点 1. 指令系统的测量方法指令系统的测量方法 2. RISC的设计思想的设计思想二、重点与难点二、重点与难点 1. 了解测量的作用、测量项目、测量方法和测量举例。了解测量的作用、测量项目、测量方法和测量举例。 2. 理解理解RISC设计的起源、设计的起源、RISC设计的原则。设计的原则。三、应记

11、住的一些的概念三、应记住的一些的概念 1. 什么是什么是动态测量动态测量与与静态测量静态测量? 2. 什么是什么是CISC计算机计算机与与RISC计算机计算机? 3. 什么是什么是软件危机软件危机? 4. 什么是什么是“Simple is fast”和和“Small is fast ” ?第第3章章 CPU的设计的设计1. 引言引言2. 数据通路数据通路3. 指令执行原理指令执行原理4. 控制器控制器 5. 中断中断 6. 综合应用：综合应用：一种控制器的设计一种控制器的设计 本章要点：本章要点：以以RISC样机指令集为例样机指令集为例介绍处理器介绍处理器数据通路和控制器数据通路和控制器设计，

12、以及中断系统。设计，以及中断系统。控制器设计控制器设计第第 七七 讲（讲（6 6周周） 20062006年年1010月月1010日日一、知识点一、知识点 1. 数据通路数据通路 2. 指令执行原理指令执行原理 3. 硬连线控制、微程序控制。硬连线控制、微程序控制。二、重点与难点二、重点与难点 1. 以以RISC样机指令集为例理解处理器数据通路和指令执行原理样机指令集为例理解处理器数据通路和指令执行原理 2. 掌握硬连线控制、微程序控制。掌握硬连线控制、微程序控制。三、应记住的一些的概念三、应记住的一些的概念 1. 什么是什么是CPU的的CPI与与时钟频率时钟频率? 2. 什么是什么是数据通路数

13、据通路及及控制器控制器? 3. 什么是什么是控存控存？第第 八八 讲（讲（7 7周周） 20062006年年1010月月1717日日一、知识点一、知识点 1. 中断数据通路中断数据通路 2. 硬连线控制设计、微程序控制的实现方法、微程序的控制改造。硬连线控制设计、微程序控制的实现方法、微程序的控制改造。二、重点与难点二、重点与难点 1.了解中断。了解中断。 2.了解硬连线控制设计、微程序控制的实现方法与微程序的控制改了解硬连线控制设计、微程序控制的实现方法与微程序的控制改造。造。三、应记住的一些的概念三、应记住的一些的概念 1. 什么是什么是同步中断同步中断与与异步中断异步中断? 2. 什么是

14、什么是用户请求的中断用户请求的中断与与强迫中断强迫中断? 3. 什么是什么是用户可屏蔽中断用户可屏蔽中断与与不可屏蔽中断不可屏蔽中断? 4. 什么是什么是指令运行中产生的中断指令运行中产生的中断与与指令间产生的中断指令间产生的中断？ 5. 什么是什么是A/J 格式格式与与T/M/B格式格式?第第4章章 流水线技术流水线技术1. 流水线处理的基本原理流水线处理的基本原理2. 流水线工作的主要障碍流水线工作的主要障碍流水线竞争流水线竞争3. 多周期操作的流水线策略多周期操作的流水线策略4. 流水线的动态调度流水线的动态调度 5. 高级流水线高级流水线进一步开发指令集的并行处理进一步开发指令集的并行

15、处理 6. 非线形流水线非线形流水线 本章要点：本章要点：流水线技术基础和高级流水线技术两大部分。流水线技术基础和高级流水线技术两大部分。基础技术包括流水线处理的基本原理和流水线的动态调度、基础技术包括流水线处理的基本原理和流水线的动态调度、指令级并行性的开发和非线形流水线等内容。指令级并行性的开发和非线形流水线等内容。第第 九九 讲（讲（7 7周周） 20062006年年1010月月1919日日一、知识点一、知识点 1. 流水线处理的基本原理流水线处理的基本原理 二、重点与难点二、重点与难点 1. 掌握流水线处理的掌握流水线处理的基本结构基本结构与与时空图时空图； 线性流水线线性流水线和和非

16、线性流水线非线性流水线的区别；的区别； 流水流水状态图状态图与流水的与流水的功能状态图功能状态图。 三、应记住的一些的概念三、应记住的一些的概念 1. 什么是什么是流水线技术流水线技术？ 2. 什么是什么是流水级流水级或或流水节拍流水节拍？ 3. 什么是什么是流水线工作的三个阶段流水线工作的三个阶段？ 4. 什么是什么是操作部件级、指令级操作部件级、指令级与与处理器级流水线处理器级流水线？ 5. 什么是什么是单功能流水线单功能流水线与与多功能流水线多功能流水线？ 6. 什么是什么是静态流水线静态流水线与与动态流水线动态流水线？ 7. 什么是什么是标量流水线标量流水线与与向量流水线向量流水线？

17、8. 什么是什么是线性流水线线性流水线与与非线性流水线非线性流水线？第第 十十 讲（讲（8 8周周） 20062006年年1010月月2424日日一、知识点一、知识点 1. 流水线工作的主要障碍流水线工作的主要障碍流水线竞争流水线竞争 二、重点与难点二、重点与难点 1.由由资源缺乏资源缺乏引起的资源竞争引起的资源竞争,导致指令形成重叠执行的导致指令形成重叠执行的结构竞争结构竞争; 由由指令间数据指令间数据相关而引起的相关而引起的数据竞争数据竞争； 数据竞争的三种形式：数据竞争的三种形式： 先写后读相关先写后读相关 RAW (read after write) 写写相关写写相关 WAW (wri

18、te after write) 先读后写相关先读后写相关 WAR (write after read) 由由程序指针程序指针PC值的改变值的改变而引起的而引起的控制竞争控制竞争；三、应记住的一些的概念三、应记住的一些的概念 1. 什么是什么是结构竞争结构竞争? 2. 什么是什么是数据竞争数据竞争? 3. 什么是什么是控制竞争控制竞争? 4. 什么是什么是停顿停顿（stall）或或气泡气泡（bubble）? 5. 什么是什么是旁路旁路（bypassing）? 6. 什么是什么是指令发射指令发射(instruction issue) 和和指令指令已发射已发射(issued)？第第 十一十一 讲（讲

19、（9 9周周） 20062006年年1010月月3131日日一、知识点一、知识点 1. 流水线工作的主要障碍流水线工作的主要障碍流水线竞争流水线竞争 2. 多周期操作的流水线策略多周期操作的流水线策略二、重点与难点二、重点与难点 1. 由由资源缺乏资源缺乏引起的资源竞争引起的资源竞争,导致指令形成重叠执行的导致指令形成重叠执行的结构竞争结构竞争; 由由指令间数据指令间数据相关而引起的相关而引起的数据竞争数据竞争； 由由程序指针程序指针PC值的改变值的改变而引起的而引起的控制竞争控制竞争； 2. 基本流水线的扩展、长延时流水线的竞争及其消除基本流水线的扩展、长延时流水线的竞争及其消除三、应记住的

20、一些的概念三、应记住的一些的概念 1. 什么是什么是控制竞争控制竞争? 2. 什么是什么是延时槽延时槽? 3. 什么是什么是精确中断精确中断? 4. 什么是什么是完全流水完全流水与与非完全流水非完全流水? 5. 什么是什么是乱序乱序?第第 十二十二 讲（讲（9 9周周） 20062006年年1111月月2 2日日一、知识点一、知识点 1.流水线的动态调度流水线的动态调度二、重点与难点二、重点与难点 1. 数据竞争竞争的动态调度数据竞争竞争的动态调度 记分牌的几级流水步骤、基本结构、组成信息与数据结构；记分牌的几级流水步骤、基本结构、组成信息与数据结构； Tomasulo动态调度算法与保存站思想

21、的引入；动态调度算法与保存站思想的引入； Tomasulo算法算法的几级流水步骤、基本硬件结构、组成信息。的几级流水步骤、基本硬件结构、组成信息。 2. 控制冲突的硬件预测控制冲突的硬件预测 转移预测器思想的引入与两位转移预测方案的优先状态图转移预测器思想的引入与两位转移预测方案的优先状态图三、应记住的一些的概念三、应记住的一些的概念 1. 什么是什么是流水线静态调度流水线静态调度与与流水线动态调度流水线动态调度? 2. 什么是什么是乱序发射乱序发射? 3. 什么是什么是记分牌记分牌？ 4. 什么是什么是窗口窗口、逆相关逆相关、输出相关输出相关与与名称相关名称相关？ 5. 什么是什么是转移预测

22、缓冲器转移预测缓冲器？第第 十三十三 讲（讲（1010周周） 20062006年年1111月月7 7日日一、知识点一、知识点 1. 流水线的动态调度流水线的动态调度二、重点与难点二、重点与难点 1. 数据竞争竞争的动态调度数据竞争竞争的动态调度 Tomasulo动态调度算法与保存站思想的引入；动态调度算法与保存站思想的引入； Tomasulo算法算法的几级流水步骤、基本硬件结构、组成信息。的几级流水步骤、基本硬件结构、组成信息。 2. 控制冲突的硬件预测控制冲突的硬件预测 转移预测器思想的引入与两位转移预测方案的优先状态图转移预测器思想的引入与两位转移预测方案的优先状态图三、应记住的一些的概念

23、三、应记住的一些的概念 1. 什么是什么是寄存器换名寄存器换名? 2. 什么是什么是Tomasulo算法算法? 3. 什么是什么是硬件转移预测硬件转移预测与与转移预测缓冲器转移预测缓冲器？ 4. 什么是什么是（1,11,1）维转移预测器）维转移预测器与与（m,nm,n）维预测器维预测器？ 5. 什么是什么是指令级并行性指令级并行性（ILPILP）与与线性基本块线性基本块？第第 十四十四 讲（讲（1111周周） 20062006年年1111月月1414日日一、知识点一、知识点 1. 高级流水线高级流水线进一步开发指令集的并行处理进一步开发指令集的并行处理 2. 非线性流水线非线性流水线二、重点与

24、难点二、重点与难点 1. 多发射处理器、编译支持指令级并行性开发、多发射处理器、编译支持指令级并行性开发、 在硬件支持下进一步开发并行性、超级流水线在硬件支持下进一步开发并行性、超级流水线 。 2. 非线性流水线非线性流水线三、应记住的一些的概念三、应记住的一些的概念 1. 什么是什么是超标量流水线处理器超标量流水线处理器(SP)与与超长指令字超长指令字(VLIW)处理技术处理技术? 2. 什么是什么是相关性分析相关性分析、软件流水软件流水与与路径调度路径调度? 3. 什么是什么是投机投机？ 4. 什么是什么是超级流水线超级流水线(superpipeline)技术技术？ 5. 什么是什么是预约

25、表预约表？第第5章章 存储器层次结构存储器层次结构1. 存储器层次结构的基本概念存储器层次结构的基本概念2. Cache/主存存储器层次结构主存存储器层次结构3. 改进改进Cache/主存性能的技术主存性能的技术4. 主存的组织方式主存的组织方式 5. 虚拟存储器虚拟存储器 6. 基于程序行为特性的优化技术基于程序行为特性的优化技术 本章要点：本章要点：存储器层次结构的基本概念、存储器层次结构的基本概念、Cache、主存和虚主存和虚存等基础部分和改进存等基础部分和改进Cache/ /主存性能的新技术，最后以主存性能的新技术，最后以Alpha机存储系统为实例综合介绍存储系统的工作过程。机存储系统

26、为实例综合介绍存储系统的工作过程。第第 十五十五 讲（讲（1111周周） 20062006年年1111月月1616日日一、知识点一、知识点 1. 存储器层次结构的基本概念存储器层次结构的基本概念 2. Cache/主存存储器层次结构主存存储器层次结构二、重点与难点二、重点与难点 1. 理解存储器的基本性能参数、存储器层次结构的基本原理、性能理解存储器的基本性能参数、存储器层次结构的基本原理、性能及对及对CPU设计的影响与设计的基本问题。设计的影响与设计的基本问题。 2. 重点掌握重点掌握Cache/主存的映象方式、主存的映象方式、Cache/主存的映象机构、主存的映象机构、Cache/主存的替

27、换策略、主存的替换策略、Cache/主存的写策略主存的写策略三、应记住的一些的概念三、应记住的一些的概念 1. 什么是什么是存储器性能参数的三个方面（存储器性能参数的三个方面（容量、速度容量、速度和和价格价格）? 2. 什么是什么是块块、命中率命中率、失配率失配率、命中时间命中时间、失配损失失配损失? 3. 什么是什么是平均存储访问时间平均存储访问时间（AMTHTMMP）？ 4. 什么是什么是标志存储器标志存储器？第第 十六十六 讲（讲（1212周周） 20062006年年1111月月2121日日一、知识点一、知识点 1. Cache/主存存储器层次结构主存存储器层次结构 2. 改进改进Cac

28、he/主存性能的技术主存性能的技术二、重点与难点二、重点与难点 1. 掌握掌握Cache/主存的映象方式、主存的映象方式、Cache/主存的映象机构、主存的映象机构、Cache/主主存的替换策略、存的替换策略、Cache/主存的写策略、主存的写策略、Cache主存存储器层次结构实例主存存储器层次结构实例、Cache/主存的性能分析。主存的性能分析。 2. 理解降低失配率、缩短命中时间、减少失配损失理解降低失配率、缩短命中时间、减少失配损失(加快写失配操加快写失配操作；作；加快读失配操作；加快读失配操作；非阻塞非阻塞Cache；两级两级Cache)、Cache的一致性问的一致性问题。题。三、应记

29、住的一些的概念三、应记住的一些的概念 1. 什么是什么是直写直写（write through）与与回写回写（write back）？ 2. 什么是什么是“干净的干净的”行行、“脏的脏的”行行与与“脏位脏位”（“修改位修改位”） ？ 3. 什么是什么是写停顿延迟写停顿延迟（write stall）? 4. 什么是什么是一致一致Cache(unified Cache)与与混合混合Cache(mixed Cache)?第第 十七十七 讲（讲（1313周周） 20062006年年1111月月2828日日一、知识点一、知识点 1. 改进改进Cache/主存性能的技术主存性能的技术 2. 主存的组织方式主

30、存的组织方式 3. 虚拟存储器虚拟存储器 4. 基于程序行为特性的优化技术基于程序行为特性的优化技术二、重点与难点二、重点与难点 1. 理解降低失配率、缩短命中时间、减少失配损失、理解降低失配率、缩短命中时间、减少失配损失、Cache的一致性问题。的一致性问题。 2. 了解单体单字主存结构、单体多字主存结构、多体交叉主存结构、无冲突模块了解单体单字主存结构、单体多字主存结构、多体交叉主存结构、无冲突模块访问。访问。 3. 了解虚拟存储器与了解虚拟存储器与Cache/主存存储层次的差别、虚拟存储器设计的基本问题、主存存储层次的差别、虚拟存储器设计的基本问题、存储共享和保护、虚拟存储器实例。存储共

31、享和保护、虚拟存储器实例。 4. 了解指令预取缓冲器、寄存器和寄存器窗口。了解指令预取缓冲器、寄存器和寄存器窗口。 三、应记住的一些的概念三、应记住的一些的概念 1. 什么是什么是简单地非阻塞简单地非阻塞Cache与与复杂的非阻塞复杂的非阻塞Cache ？ 2. 什么是什么是一级一级Cache (片内片内Cache)与与二级二级Cache (片外片外Cache) ？ 3. 什么是什么是单体单字主存结构、单体多字主存结构、多体交叉主存单体单字主存结构、单体多字主存结构、多体交叉主存结结构构? 4. 什么是什么是虚拟存储器虚拟存储器?第第6章章 计算机输入计算机输入/输出系统输出系统1. 引言引言

32、2. 输入输入/输出设备类型输出设备类型3. I/O子系统的控制方式子系统的控制方式4. 总线总线 5. I/O子系统性能测量子系统性能测量 6. 总结总结 本章要点：本章要点：介绍输入介绍输入/ /输出设备类型、输入输出设备类型、输入/ /输出子系统输出子系统的控制方法、总线、输入的控制方法、总线、输入/ /输出子系统性能测量冗余磁盘输出子系统性能测量冗余磁盘阵列阵列( (RAID) )技术。技术。第第 十八十八 讲（讲（1313周周） 20062006年年1111月月3030日日一、知识点一、知识点 1. 输入输入/输出设备类型输出设备类型 二、重点与难点二、重点与难点 1.了解数据表示设

33、备、网络通讯设备、存储设备、廉价磁了解数据表示设备、网络通讯设备、存储设备、廉价磁盘冗余阵列。盘冗余阵列。 三、应记住的一些的概念三、应记住的一些的概念 1. 什么是什么是数据表示设备数据表示设备？ 2. 什么是什么是网络通讯设备网络通讯设备？ 3. 什么是什么是存储设备存储设备？ 4. 什么是什么是RAID？ 第第 十九十九 讲（讲（1414周周） 20062006年年1212月月5 5日日一、知识点一、知识点 1. I/O子系统的控制方式子系统的控制方式 2. 总线总线 二、重点与难点二、重点与难点 1. 理解程序控制、理解程序控制、I/O处理器。处理器。 2. 了解总线分类与选择、总线标

34、准。了解总线分类与选择、总线标准。 三、应记住的一些的概念三、应记住的一些的概念 1. 什么是什么是同步总线同步总线与与异步总线异步总线? 2. 什么是什么是SCSI总线总线? 3. 什么是什么是PCI总线总线? 4. 什么是什么是IPI总线总线? 5. 什么是什么是EISA总线总线?第第 二十二十 讲（讲（1515周周） 20062006年年1212月月1212日日一、知识点一、知识点 1. I/O子系统性能测量子系统性能测量二、重点与难点二、重点与难点 1. 了解了解I/O性能预测、性能预测、I/O系统性能测量。系统性能测量。 三、应记住的一些的概念三、应记住的一些的概念 1. 什么是什么

35、是响应时间响应时间? 2. 什么是什么是吞吐量吞吐量? 3. 什么是什么是服务时间、排队时间、系统时间到、达速率服务时间、排队时间、系统时间到、达速率？ 4. 什么是什么是服务器长度、队列长度、系统长度服务器长度、队列长度、系统长度? 5. 什么是什么是Little定律定律? 6. 什么是什么是系统利用率（通讯密度）系统利用率（通讯密度） ? 7. 什么是什么是队列规则队列规则? 第第7章章 网络并行计算系统网络并行计算系统1. 引言引言2. 通用互连网络通用互连网络3. 工作站并行计算系统工作站并行计算系统(NOW计划计划)介绍介绍4. 总结：虚拟并行机总结：虚拟并行机PVM 本章要点：本章

36、要点： 应用通用互连网络和商品化的工作站构成并行计应用通用互连网络和商品化的工作站构成并行计算系统的硬软件技术。包括算系统的硬软件技术。包括互连网络原理、工作站网络并行计互连网络原理、工作站网络并行计算系统实例介绍和实现网络并行计算的系统软件技术。算系统实例介绍和实现网络并行计算的系统软件技术。第第 二十一二十一 讲（讲（1515周周） 20062006年年1212月月1414日日一、知识点一、知识点 1. 1. 通用互连网络通用互连网络二、重点与难点二、重点与难点 1. 1. 以应用通用互连网络和商品化的工作站构成并行计算系统以应用通用互连网络和商品化的工作站构成并行计算系统的硬软件技术为重

37、点。理解网络原理、多机互连网络。的硬软件技术为重点。理解网络原理、多机互连网络。三、应记住的一些的概念三、应记住的一些的概念 1. 什么是什么是MPP? 2. 什么是什么是带宽带宽？ 3. 什么是什么是飞行时间、传输时间、传递时延飞行时间、传输时间、传递时延? 4. 什么是什么是发送方开销、接受方开销、总时延发送方开销、接受方开销、总时延? 5. 什么是什么是中分带宽中分带宽? 6. 什么是什么是虫蚀法虫蚀法与与捷径法捷径法? 7. 什么是什么是电路交换电路交换与与分组交换分组交换？第第 二十二二十二 讲（讲（1616周周） 20062006年年1212月月1919日日一、知识点一、知识点 1

38、. 通用互连网络通用互连网络 2. 工作站并行计算系统工作站并行计算系统(NOW计划计划)介绍介绍二、重点与难点二、重点与难点 1. 以应用通用互连网络和商品化的工作站构成并行计算系统的硬软以应用通用互连网络和商品化的工作站构成并行计算系统的硬软件技术为重点。了解工作站并行计算系统件技术为重点。了解工作站并行计算系统(NOW计划计划)介绍。介绍。三、应记住的一些的概念三、应记住的一些的概念 1. 什么是什么是ATM(异步传输技术异步传输技术) ? 2. 什么是什么是协议族协议族? 3. 什么是什么是对等对等(peer-to-peer)通讯通讯? 4. 什么是什么是分组分组(packet)或或帧

39、帧(frame) ? 5. 什么是什么是TCP/IP ? 6. 什么是什么是打包打包与与解包解包? 7. 什么是什么是网络顺序网络顺序?第第 二十三二十三 讲（讲（1717周周） 20062006年年1212月月2626日日一、知识点一、知识点 1. 虚拟并行机虚拟并行机PVM 二、重点与难点二、重点与难点 1. 以应用通用互连网络和商品化的工作站构成并行计算系统的硬软以应用通用互连网络和商品化的工作站构成并行计算系统的硬软件技术为重点。了解件技术为重点。了解PVM结构简介、结构简介、PVM内部结构分析。内部结构分析。三、应记住的一些的概念三、应记住的一些的概念 1. 什么是什么是？ 2. 什

40、么是什么是？ 3. 什么是什么是? 4. 什么是什么是?第第8章章 多处理器计算机结构多处理器计算机结构1. 引言引言2. 集中共享存储器式多处理器体系结构集中共享存储器式多处理器体系结构3. 分布共享存储器式多处理器体系结构分布共享存储器式多处理器体系结构4. 同步同步5. 存储器连贯性模型存储器连贯性模型本章要点：本章要点：共享存储器系统结构的多处理器系统，包括共享存储器系统结构的多处理器系统，包括集中共享存储器和分布共享存储器结构、同步机制和存储集中共享存储器和分布共享存储器结构、同步机制和存储器一致性模型等内容。器一致性模型等内容。第第 二十四二十四 讲（讲（1717周周） 20062006年年1212月月2828日日一、知识点一、知识点 1. 集中共享存储器式多处理器体系结构。集中共享存储器式多处理器体系结构。二、重点与难点二、重点与难点 1. 了解并行体系结构的分类、通信模型和存储器体系结构、通信机了解并行体系结构的分类、通信模型和存储器体系结构、通信机制的性能度量、不同通信机制的优点、并行处理带来的挑战。制的性能度量、不同通信机制的优点、并行处理带来的挑战。 2. 理解实施一致性的基本机制、两种监听协议、基本实现技术、协议理解实施