第9章 存储器及其应用
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第九章并⾏处理技术 本章讲述的重点内容就是阵列处理机和多处理机,对阵列机的基本结构、主要特点、以及阵列机的互连络和并⾏存储器的⽆冲突访问等内容要加强理解。
本章应掌握的概念有:阵列处理机、络拓扑结构、单级⽴⽅体络、多级⽴⽅体等。
⼀、并⾏处理技术(识记): 并⾏性主要是指同时性或并发性,并⾏处理是指对⼀种相对于串⾏处理的处理⽅式,它着重开发计算过程中存在的并发事件。
并⾏性通常划分为作业级、任务级、例⾏程序或⼦程序级、循环和迭代级以及语句和指令级。
作业级的层次⾼,并⾏处理粒度粗。
粗粒度开并⾏性开发主要采⽤MIMD⽅式,⽽细粒度并⾏性开发则主要采⽤SIMD⽅式。
开发计算机并⾏性的⽅法主要有:资源重复、时间重叠和资源共享三种⽅法。
⼆、SIMD并⾏计算机(阵列处理机) 阵列机也称并⾏处理机。
它将⼤量重复设置的处理单元按⼀定⽅式互连成阵列,在单⼀控制部件CU(Contrul Unit)控制下对各⾃所分配的不同数据并⾏执⾏同⼀指令规定的操作,是操作并⾏的SIMD计算机。
它采⽤资源重复的措施开发并⾏性。
是以SIMD(单指令流多数据流)⽅式⼯作的。
1、阵列机的基本结构(识记) 阵列机通常由⼀个控制器CU、N个处理器单元PE(Processing Element)、M个存储模块以及⼀个互连络部件(IN)组成。
根据其中存储器模块的分布⽅式,阵列机可分为两种基本结构:分布式存储器的阵列机和共享存储器的阵列机(理解⼆者不同之处)。
阵列机的主要特点: 它采⽤资源重复的⽅法引⼊空间因素,这与利⽤时间重叠的流⽔线处理机是不⼀样的。
它是利⽤并⾏性中的同时性⽽不是并发性,所有的处理单元必须同时进⾏相同操作(资源重复同时性)(我们想象⼀下亚运会的开幕式⼤型团体操表演,每个⼈就是⼀个PE,他们听从⼀个总指挥的指令,同时进⾏⾃⼰的操作,很快地就能"计算"出⼀个结果(队形)来。
) 它是以某类算法为背景的专⽤计算机,基本上是专⽤于向量处理的计算机(某类算法专⽤机)。
第七章设备管理习题7.3习题7.3.1、选择最合适的答案1.在下面的I/O控制方式中,需要CPU干预最少的方式是()。
(A)程序I/O方式(B)中断驱动I/O控制方式(C)直接存储器访问DMA控制方式(D)I/O通道控制方式2.某操作系统中,采用中断驱动I/O控制方式,设中断时,CPU用1ms来处理中断请求,其它时间CPU完全用来计算,若系统时钟中断频率为100H Z,则,CPU的利用率为()。
(A)60% (B)70%(C)80% (D)90%3.下列哪一条不是磁盘设备的特点()。
(A)传输速率较高,以数据块为传输单位(B)一段时间内只允许一个用户(进程)访问(C)I/O控制方式常采用DMA方式(D)可以寻址,随机地读/写任意数据块4.利用通道实现了()之间数据的快速传输。
(A)CPU和外设(B)内存和CPU(C)内存和外设(D)外设和外设5.假脱机技术中,对打印机的操作实际上是用对磁盘存储实现的,用以替代打印机的部分是指()。
(A)共享设备(B)独占设备(C)虚拟设备(D)物理设备6.设从磁盘将一块数据传送到缓冲区所用时间为80μs,将缓冲区中数据传送到用户区所用时间为40μs,CPU处理数据所用时间为30μs,则处理该数据,采用单缓冲传送某磁盘数据,系统所用总时间为()。
(A)120μs (B)110μs(C)150μs (D)70μs7.对于速率为9.6KB/s的数据通信来说,如果说设置一个具有8位的缓冲寄存器,则CPU中断时间和响应时间大约分别为()。
(A)0.8ms,0.8ms (B)8ms,1ms(C)0.8ms,0.1ms (D)0.1ms,0.1ms8.在调试程序时,可以先把所有输出送屏幕显示而不必正式输出到打印设备,其运用了()。
(A)SPOOLing技术(B)I/O重定向(C)共享技术(D)缓冲技术9.设备驱动程序是系统提供的一种通道程序,它专门用于在请求I/O的进程与设备控制器之间传输信息。