计算机系统结构_第5章互连网络.docx
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曙光5000高效能计算机系统的互连网络研究的开题报告.docx
曙光5000高效能计算机系统的互连网络研究的开题报告
1. 研究背景及意义
高性能计算系统已经被广泛应用于科学计算、天气预报、军事模拟等领域。随着计算机技术的不断发展，高效能计算机系统的规模越来越大，性能也越来越高。如何实现高性能计算系统的高速通信，成为高效能计算机系统研究的重要问题之一。
曙光5000高效能计算机系统是国产的超级计算机，它采用了多层网络结构，其中互连网络是实现系统高效能的关键。本研究旨在对曙光5000高效能计算机系统的互连网络结构进行研究，探索提高系统性能的方法和途径，为国内高性能计算机系统的研发提供参考。
2. 研究内容
本研究主要对曙光5000高效能计算机系统的互连网络进
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计算机系统结构-2.ppt
* (3) 分支和跳转操作 ? 根据描述目标地址的方法和是否链接可以将 跳转操作指令分为四种类型。 其中： ◆ 两种类型的跳转指令用带符号位的26位偏移量 加上程序计数器的值来确定跳转的目标地址； ◆ 另外两种类型的跳转指令则指定一个寄存器， 由寄存器中的内容决定跳转的目标地址。 * ▲ 跳转有两种类型 简单跳转 跳转并链接（用于过程调用） 返回一个地址，也即将下一条顺序指令 地址（返回地址）保存在寄存器R31中。 ▲ 所有分支指令均是条件分支指令。
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计算机系统结构.pptx
第5章重合、流水和向量处理机;流水线技术;第1批洗涤;5.1重合解释方式;图5.2指令次序解释与重合解释;图5.3一次重合工作方式;1、次序执行方式
一条指令执行过程：取指令-分析-执行
执行n条指令所用时间为：
如每段时间都为t，则执行n条指令所用时间为：T=3nt
主要优点：控制简单，节约设备。
主要缺点：执行指令速度慢，功效部件利用率很低。;2、一次重合执行方式(一个最简单流水线方式)
假如两个过程时间相等，则执行n条指令时间为：T=(1+2n)t
主要优点：
指令执行时间缩短
功效部件利用率显著提升
主要缺点：
需要增加一些硬件
控制过程稍复杂;3、二次重合执行方式
把取第k+1条指令
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计算机系统结构 第7节.ppt
计算机系统结构设计中关键的问题之一 ： 如何以合理的价格，设计容量和速度都满足计 算机系统要求的存储器系统？ 人们对这三个指标的要求 容量大、速度快、价格低 三个要求是相互矛盾的 速度越快，每位价格就越高； 容量越大，每位价格就越低； 容量越大，速度越慢。 7.1 存储系统的基本知识 解决方法：采用多种存储器技术，构成多级存储层次结构。 程序访问的局部性原理：对于绝大多数程序来说，程序所访问的指令和数据在地址上不是均匀分布的，而是相对簇聚的。 (局部性原理) 程序访问的局部性包含两个方面 时间局部性：程序马上将要用到的信息很可能就是现在正在使用的信息。 空
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计算机系统结构.doc
计算机系统结构
交卷时间：2016-02-29 19:22:37
一、单选题
1.
(4分)
A. 堆栈结构
B. 通用寄存器组结构
C. Cache结构
D. 累加器结构
得分： 0 知识点： 计算机系统结构作业题 展开解析
答案 C
解析
2.
(4分)
A. 完整性、规整性、高效率、兼容性
B. 完整性、规整性、灵活性、均匀性
C. 完整性、规整性、对称性、兼容性
D. 完整性、规整性、对称性、均匀性
得分： 0 知识点： 计算机系统结构作业题 展开解析
答案 A
解析
3.
(4分)
A. 数据相关
B. 反相关
C. 输出相关
D. 读
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计算机系统结构8.ppt
并行性的两个方面： (1)同时性并行Simultaneity：两个或两个以上事件在同一时刻发生。 (2)并发性并行Concurrency：两个或两个以上事件在同一时间间隔内发生。 1. 并行处理机的定义 在同一个控制部件CU控制下，按照一定方式互连的多个处理部件PU对各自的数据完成同一条指令规定的操作。从CU看，指令是串行执行的，从PU看，数据是并行处理的。 3. 并行处理机的操作模型 M＝(N，C，I，M，R) 其中： 一台并行处理机由五个部分组成： 多个处理单元PE； 多个存储器模块M； 一个控制器CU； 一个互连网络ICN； 一台输入
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计算机系统结构.pptx
计算机系统结构;目录;计算机系统概述;定义与组成;发展历程;发展历程;应用领域;计算机硬件结构;中央处理单元;存储系统;输入输出系统;计算机软件结构;操作系统;编程语言;编程语言;应用软件;计算机网络结构;网络拓扑;通信协议;网络安全;计算机性能评估;性能指标;性能测试方法;性能测试方法;性能优化策略;计算机系统设计;设计原则;设计原则;设计方法论;创新设计案例;创新设计案例;计算机系统结构(1);计算机系统结构的定义;计算机系统结构的定义;计算机系统的主要组成部分;计算机系统的主要组成部分;计算机系统结构的设计原则;计算机系统结构的设计原则;计算机系统结构的分类;计算机系统结构的分类;结论;
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计算机系统结构.ppt
设：Y=a?X+Y其中X和Y为向量，初始值放在M?M中，a为标量。根椐表达式求解是单精度还是双精度操作，分别称为SAXPY或DAXPY循环，表示单或双精度的a乘以X后再加Y(这是一个常用循环。设向量长度为64，元素长度为8)。M–M方式是源向量来自于M，结果?M。–R方式是源向量来自于R，结果?R。不管是哪一种计算机，其典型结构见P112图6.1*LDF0，a；标量a装入F0ADDIR4，Rx，#512；将向量元素的末地址装入R4中LOOP：LDF2，0(Rx)；取向量元素x(i)MULDF2，F0，F2；a与x(i)相乘LDF4，0(Ry)；取向量元素y(i)ADDDF4，F2，F4；ax(
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计算机系统结构第2章.pptx
~属性P4-5计算机系统结构的属性应包括：硬件能直接处理的数据类型,格式等最小寻址单位,寻址类型,地址计算等通用/专用寄存器的设置指令系统内存组织中断系统机器级管态/用户态的定义和功能切换机器级I/O结构信息保护方式和保护机构
具有相同功能的计算机系统，其软、硬件功能分配比例可以在很宽的范围内变化。01原理上，软件实现的功能完全可以用硬件或固件完成，硬件实现的功能也可以由软件的模拟来完成，只是其性能、价格实现的难易程度有所不同。02软件和硬件在逻辑上是等效的。
第二章数据表示与指令系统（P36）2.1浮点数表示和IEEE754标准2.2高级数据表示自定义数据/向量数据/堆栈数据2.3寻址方式与
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计算机系统结构第4章..ppt
计算机系统结构 第四章 输入输出系统 第4章 输入输出系统 4.1 输入输出原理 4.2 中断系统 4.3 通道处理机 4.4 输入输出处理机 4.1 输入输出原理 通常把处理机与主存储器之外的部分统称为输入输出系统，包括输入输出设备、输入输出接口和输入输出软件等。 实际上，运算器、控制器、主存储器和总线等也要通过输入输出系统来管理。 4.1.1 输入输出系统的特点 4.1.2 输入输出系统的组织方式 4.1.3 基本输入输出方式 4.1.1 输入输出系统的特点 输入输出系统是处理机与外界进行数据交换的通道。 输入输出系统是计算机系统中最具多样性和复杂性的部分。 输入输
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计算机系统结构六.doc
第六章
向量流水处理
6.1向量流水机的基本系统结构
向量是N个元素的有序数组，N称为向量的长度。向
量运算是指一个向量中的N个元素做同一种运算。例如A、
B两个向量相加产生C向量,就是A、B两个向量对应各元
素相加产生C向量的对应各元素。
用流水技术直接对向量进行运算处理，称向量流水处
理，可直接识别处理向量的计算机称为向量流水处理机。
6.1.1向量流水处理的主要特点
(1) 在向量操作中,每
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计算机系统结构.ppt
美国斯坦福大学计算机系John Hennessy教授和加州伯克利分校ACM主席David Patterson教授是计算机系统结构领域著名的开拓者。 Hennessy是具有传奇色彩的MIPS编译器和世界上第一个商用RISC微处理器的的开发者。 Paterson是RISC的最初提倡者之一，他首创了RISC一词，定义了RISC的含义。他提出了RAID的概念，曾是RAID项目的领导者之一，同时还提出了NOW（工作站网络）的概念，成功研制了目前被很多Internet公司使用的集群技术。他们合著的著作《计算机系统结构-量化研究方法》（Computer Architecture:A Quantitativ
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计算机系统结构 (第九讲) 厦门大学计算机科学系 陆达 2004年12月20日 第六章 向量处理机 6.3 向量处理机的存取模式和数据结构 6.3.1 数值算法的存取模式 数值计算问题可能遇到的存取模式；存取模式对加快算法执行速度的作用；怎样设计机器以支持数值计算中经常遇到的存取模式 例子： 求解线性方程组 A*x=b 高斯消去法： A=L*U L*y=b 和 U*x=y L为下三角矩阵 U为上三角矩
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计算机系统结构.pdf
单选题共30题，60分
12分匚
标记
输入输出系统硬件的功能对()是透明的.
•因操作系统程序
•回应用程序
•日系统结构设计人
•回机器语言程序设计
22分匚
标记
()属于MIMD系统结构.
•因各处理单元同时受同一个控制单元的管理
•回各处理单元同时接受同一个控制单元送来的指令
•国松耦合多处理机和多计算机
•回阵列处理机
32分匚
标记
相联存储器的访问方式是().
•因先进先出顺序访问
•同按地址访问
•©无地址访问
・回按内容访问
42分匚
标记
松散耦合的机器之间实现互联的方式是通过().
•国共享主存储器
•8文件或数据集合一级进行相互通信
•回指令级并行相互通信
52分匚
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计算机系统结构6.ppt
第六章阵列处理机;阵列处理机(ArrayProcessor)也称并行处理机(ParallelProcessor)通过重复设置大量相同的处理单元PE(ProcessingElement)，将它们按一定方式互连成阵列,在单一控制部件CU(ControlUnit)控制下，对各自所分配的不同数据并行执行同一组指令规定的操作，操作级并行的SIMD计算机，它适用于矩阵运算。;具有分布式存储器的阵列处理机构形;图6.2具有集中式共享存储器的阵列处理机构形;2.阵列处理机的特点
阵列处理机的单指令流多数据流处理方式和由它产生的特殊结构是以诸如有限差分、矩阵、信号处理、线性规划等一系列计算问题为背景开展起来的