Учебное пособие: Адресное пространство. Подсистемы ввода-вывода
Канал ПД выдается устройству при необходимости в прямом доступе и освобождается по завершению операции.
КПДП выполняет обмен между ОП и ВУ, генерируя цикл шины. В цикле шины могут присутствовать только физические адреса. Необходимо добавить (к регистрам выше) набор регистров адресации памяти, например, таблицу страниц.
Кроме того, буфер должен быть физически непрерывным.
Вопрос с кэшированием!
Параллельные вычисления
Общие понятия.
Сильно и слабо связанные:
- Сильно связанные – общая память для всех ЦП;
- Слабо связанные – у каждого ЦП своя память.
Однородные и неоднородные:
- Однородные – все ЦП одинаковые;
- Неоднородные – разные ЦП.
Архитектуры:
- Симметричная (SMP) – сильно связанная система с однородными процессорами;
- Массово-параллельные системы (MPP) – неоднородные слабо связанные системы.
 |
Параллельность команд и параллельность данных.
1. Уровень процессов (изолированных задач)
2. Второй уровень параллельности – общие коды (процесс), общие данные, много потоков – многопоточная обработка.
3. Алгоритмическая параллельность – параллельностью обладает сам алгоритм. Например, умножение матрицы на вектор, можно считать компоненты результирующего вектора одновременно (параллельно).
4. Формами параллельности обладает и самый обычный код (параллельность на уровне машинных команд, независимые операции).
При увеличении числа процессоров скорость системы увеличивается не линейно. Это объясняется тем, что передача информации будет занимать все большую часть времени.
 |
????? ?????????? ?????? ???? ??????? ???????????? ????? ??????, ? ????? ???????? ?????????? ???????.
Топологии массово-параллельных систем:
1. Пространственный куб
2. Пространственный тор
 |
????: ?????????????? ????? ??????? ?????? ????? ??????.
Обеспечивают большее количество подключенных устройств при меньшем количестве передач. Каждый узел – это ЦП, ОП, ВУ и т.д.
В SMP-системах синхронизация осуществляется с помощью семафоров.
Команда xchgAX,[BX] – обмен значений регистра AX и содержимого ячейки с адресом BX. Все происходит в цикле – чтение/модификация/запись.
При наличии кэша ситуация резко ухудшается, т.к. ЦП обращается к кэшу, а не к общей ОП. Нужен механизм управления кэшами.
Путь 1 – поместить общие данные в некэшируемые ячейки данных.
Путь 2 – Синхронизация кэшей.