С. Н. Ан
 Скачать 217.92 Kb.
|
|
2.5.1 Чередуемая память Чередуемая память разделяется на банки памяти. Принято соглашение о том, что ячейка памяти с номером i находится в банке памяти с номером i mod n, где n - количество банков памяти. Таким образом, если имеется 8 банков памяти, то первому банку памяти будут принадлежать ячейки памяти с номерами 0, 8, 16, :, второму - 1, 9, 17, ... и т.д. Запросы к различным банкам памяти могут обрабатываться одновременно. При достаточном количестве банков памяти скорость обмена данными между памятью и процессором может быть близка к идеальному значению - одно машинное слово за один такт работы процессора. Ячейки памяти могут быть перенумерованы и непрерывным образом, то есть, скажем, в первом банке находятся ячейки с номерами от 0 до 255, во втором от 256 до 511 и т.д. В векторных компьютерах обычно используется первый способ адресации, а в многопроцессорных комплексах с разделяемой памятью - второй. 2.5.2 Разделяемая память Простейший способ создать многопроцессорный вычислительный комплекс с разделяемой памятью - взять несколько процессоров, соединить их с общей шиной и соединить эту шину с оперативной памятью. Этот простой способ является не очень удачным, поскольку между процессорами возникает борьба за доступ к шине и если один процессор принимает команду или передает данные, все остальные процессоры вынуждены будут перейти в режим ожидания. Это приводит к тому, что, начиная с некоторого числа процессоров, быстродействие такой системы перестанет увеличиваться при добавлении нового процессора. Несколько улучшить картину может применение кэш-памяти для хранения команд. При наличии локальной, то есть принадлежащей данному процессору кэш-памяти, следующая необходимая ему команда с большой вероятностью будет находиться в кэш-памяти. В результате этого уменьшается количество обращений к шине и быстродействие системы возрастает. Вместе с тем возникает новая проблема - проблема кэш-когерентности. Эта проблема заключается в том, что если, скажем, двум процессорам для выполнения различных операций понадобилось значение V, это значение будет храниться в виде двух копий в кэшпамяти обоих процессоров. Один из процессоров может изменить это значение в результате выполнения своей команды, и оно будет передано в оперативную память компьютера. Но в кэшпамяти второго процессора все еще хранится старое значение! Следовательно, необходимо обеспечить своевременное обновление данных в кэш-памяти всех процессоров компьютера. Имеются и другие реализации разделяемой памяти. Это, например, разделяемая память с дискретными модулями памяти. Физическая память состоит из нескольких модулей, хотя виртуальное адресное пространство остается общим. Вместо общей шины в этом случае используется переключатель, направляющий запросы от процессора к памяти. Такой переключатель может одновременно обрабатывать несколько запросов к памяти, поэтому если все процессоры обращаются к разным модулям памяти, быстродействие возрастает. |