CPI2 = CPI1 + p×C = 1.0 + 0.5%×200 = 2.0 只有局部访问的机器的基本 CPI1 = 1.0 CPI2/ CPI1 = 2.0/1.0 = 2(倍)
因此,没有远程访问状态下的机器速度是有0.5% 远程访问的机器速度的2 倍。
8.3 什么是多处理机的一致性?给出解决一致性的监听协议和目录协议的工作原理。 答:(1) 对多个处理器维护一致性的协议称为Cache一致性协议。
(2)目录协议的工作原理:采用一个集中的数据结构——目录。对于存储器中的每一个可以调入Cache的数据块,在目录中设置一条目录项,用于记录该块的状态以及哪些Cache中有副本等相关信息。目录协议根据该项目中的信息以及当前要进行的访问操作,依次对相应的Cache发送控制消息,并完成对目录项信息的修改。此外,还要向请求处理器发送响应信息。
(3)监听协议的工作原理:每个Cache除了包含物理存储器中块的数据拷贝之外,也保存着各个块的共享状态信息。Cache通常连在共享存储器的总线上,当某个Cache需要访问存储器时,它会把请求放到总线上广播出去,其他各个Cache控制器通过监听总线来判断它们是否有总线上请求的数据块。如果有,就进行相应的操作。
第9章 机群
9.1 解释下列术语
机群:是一种价格低廉、易于构建、可扩放性极强的并行计算机系统。它由多台同构或异构的独立计算机通过高性能网络或局域网互连在一起,协同完成特定的并行计算任务。从用户的角度来看,机群就是一个单一、集中的计算资源。
单一系统映象:包含四重含义。(1)单一系统。尽管系统中有多个处理器,用户仍然把整个机群视为一个单一的计算系统来使用。(2)单一控制。逻辑上,最终用户或系统用户使用的服务都来自机群中唯一一个位置。(3)对称性。用户可以从任一个结点上获得机群服务,也就是说,对于所有结点和所有用户,除了那些具有特定访问权限的服务与功能外,所有机群服务与功能都是对称的。(4)位置透明。用户不必了解真正提供服务的物理设备的具体位置。
高可用性机群:当系统中某些结点出现故障的情况下,仍能继续对外提供服务。它采用冗余机制,当系统中某个结点由于软、硬件故障而失效时,该结点上的任务将在最短的时间内被迁移到机群内另一个具有相同功能与结构的结点上继续执行。
负载均衡机群:机群能够根据系统中各个结点的负载情况实时地进行任务分配。它专门设置了一个重要的监控结点,负责监控其余每个工作结点的负载和状态,并根据监控结果将任务分派到不同的结点上。
高性能计算机群:通过高速的商用互连网络,将数十台乃至上千台PC机或工作站连接在一起,可以提供接近甚至超过传统并行计算机系统的计算能力,但其价格却仅是具有相同计算能力的传统并行计算机系统的几十分之一。
Beowulf机群:使用普通的硬件加上Linux操作系统、再加上GNU开发环境以及PVM/MPI共享库所构建的机群。它一方面集中了那些相对较小的机器的计算能力,能够以很高的性能价格比提供与大型机相当的性能,另一方面也保证了软件环境的稳定性。