本科系统结构课件 chapter6-3

§3共享主存构形阵列处理机中并行存储器的无冲突访问访问需求并行存取向量中各分量信息；可按行、列、对角线等方法存取(步长不一致)。存在问题存储器带宽限制—存储器带宽达不到向量带宽；访存方式(步长)不同，产生访存冲突。解决方法采用多体交叉存储器--增加MEM带宽对向量分组操作--解决MEM带宽小于向量带宽问题一维数组连续访问m=4个元素访问，无冲突按2变址，冲突，降低一半M应取质数，避免冲突（只要变址跳距与m互质）a8a4a0a12a9a5a1.a10a6a2.a11a7a3.0123二维数组同时访问某一行、主对角线或次对角线上的所有元素，无冲突同时访问某一列，冲突，降低成1/4a20a10a00a30a21a11a01a31a22a12a02a32a23a13a03a330123错位存放a22a13a00a31a23a10a01a32a20a11a02a33a21a12a03a300123a21a13a00a22a01a30a23a10a02a31a11a03a320123a20a12a334总结选择适当的存储体数m--达到无冲突访问一维向量：顺序存放，防止步长与m成比例；m取质数，且与步长互质。多维向量：错位存放，满足行、列、对角线等方式；常用方法：存储体数为质数，将向量变换成一维数组S，再对S进行处理。消息寻径方式四种寻径方式：线路交换，存储转发、虚拟直通和虫蚀寻径等。消息格式：消息是结点间通信的逻辑单位，它常常由任意数目的长度固定的包所组成，因此其长度是可变的。包是包含寻径目的地址的基本单位。每个包需要一个序号，以便重新组装消息。可以将包进一步分成一些固定长度的片，寻径信息和序号形成头片，其余的片是数据片。消息包片DDDDDDSRR：在消息传递网络中通信的信息单位：消息、包和片的格式R：导径信息S：序号D：数据片线路交换(circuitswitch)先建立一条从源结点到目的结点的物理通路，然后再传递消息。传输时延公式：

T=(Lt/B)*D+L/B，

其中：Lt为建立路径所需小信息包的长度

L为信息包的长度

D为经过的结点数

B为带宽。优点：实际通信时间较短，使用缓冲区缺点：建立源结点到目的结点的物理通路开销很大，占用物理通路的时间长。线路交换：无冲突，独享，资源浪费存储转发(storeandforward)每个结点有一个包缓冲区，包从源结点经过中间结点到达目的结点。存储转发网络的时延与源和目的地之间的距离成正比。传输时延公式：

T=(L/B)*D+L/B=(D+1)*L/B优点：占用物理通路的时间比较短。缺点：包缓冲区大，时延大（与结点距离成正比）。有冲突，有缓冲，分片，路由StoredandForward（存储转发）BufferBufferBuffer虚拟直通(virtualcutthrough)当接收到用作寻径的消息头部时，即开始路由选择。通信时延公式：

T=(Lh/B)*D+L/B=(Lh

*D+L)/B

其中：Lh是消息的寻径头部的长度，一般有，L>>Lh×D；通信时延可以近似为：T＝L/B，与结点数无关。虚拟直通(virtualcutthrough)当出现寻径阻塞时，只能将整个消息存储在寻径结点中。主要优点：通信延迟与结点数无关。主要缺点：每个结点需要有足够大的缓冲区来存储最大信息包。在最坏的情况下与存储转发方式的通信时延是一样的，经过的每个结点都发生阻塞，都需缓冲虫蚀寻径(wormhole)把包分成更小的片。每个结点的寻径器中有