《计算机组成原理与系统结构》课程教学资源（PPT课件讲稿）第12章 互连网络与多

第12章互连网络与多处理机

第12章 互连网络与多处理机

本章主要内容: 本章介绍多个处理机与多个计算机系统的互连 网络基本概念、特性、种类、基本互连网络和 多处理机互连网络对于计算技术和通信技术结 合的远程网也作了简单的介绍。最后讲述多处 理机的结构和特点、机群系统以及多处理机的 性能分析等內容。学习时主要掌握互连网络的 连接方式及其特点和结构,掌握典型的寻径算 法,并对典型实例有一定的了解

本章主要内容： ⚫ 本章介绍多个处理机与多个计算机系统的互连 网络基本概念、特性、种类、基本互连网络和 多处理机互连网络,对于计算技术和通信技术结 合的远程网也作了简单的介绍。最后讲述多处 理机的结构和特点、机群系统以及多处理机的 性能分析等内容。学习时主要掌握互连网络的 连接方式及其特点和结构，掌握典型的寻径算 法，并对典型实例有一定的了解

12.1互這辂的基撬念 12.2静态互這阌络 123动态互连网络 12.4互這阌辂的消息传递机制 125多处理机疣特点局分 12.6典型的多处理机票扰 12.7机群系

12.1 互连网络的基本概念 12.2 静态互连网络 12.3 动态互连网络 12.4 互连网络的消息传递机制 12.5 多处理机系统特点与分类 12.6 典型的多处理机系统 12.7 机 群 系 统

121互连网络的基本概念 1211互连网络在计算机系统中的作用 结点 结点 结点 结点 软件接口 软件接口 软件接口 软件接口 硬件接口 硬件接口 硬件接口 硬件接口 链路 链路 链路 链路 互连网络 图12-1互连网络的连接结构

12.1 互连网络的基本概念 ⚫ 12.1.1 互连网络在计算机系统中的作用 图12-1 互连网络的连接结构 结点 结点 结点 结点 链路 链路 链路 链路 软件接口 硬件接口 软件接口 硬件接口 软件接口 硬件接口 软件接口 硬件接口 互连网络 …

121.2主要特性和性能参数 1.互连网络的特性 (1)网络规模 (2)结点度 (3)结点距离 (4)网络直径 (5)等分宽度 (6)结点间线长 (7)网络对称性 (8)可扩展性

12.1.2 主要特性和性能参数 ⚫ 1．互连网络的特性 ⚫ （1）网络规模 ⚫ （2）结点度 ⚫ （3）结点距离 ⚫ （4）网络直径 ⚫ （5）等分宽度 ⚫ （6）结点间线长 ⚫ （7）网络对称性 ⚫ （8）可扩展性

2.传输性能参数 (1)频宽 (2)传输时间 (3)“飞行”时间 (4)发送方开销 (5)接收方开销 (6)总时延

⚫ 2．传输性能参数 ⚫ （1）频宽 ⚫ （2）传输时间 ⚫ （3）“飞行”时间 ⚫ （4）发送方开销 ⚫ （5）接收方开销 ⚫ （6）总时延

发送第1位 发送最后1位 最后1位到达接收方 发送方开销传输时间 第1位到达接收方 发送开始 “飞行”时间 传输时间 接收方开销/参 收 传输时间 结 束 总时延 图12-3互连网络的传输性能参数

图12-3 互连网络的传输性能参数 发 送 开 始 接 收 结 束 传输时间 发送方开销 传输时间在 “飞行”时间 传输时间 接收方开销 总时延 发送第 1 位 发送最后 1 位 最后 1 位到达接收方 第 1 位到达接收方

121.3互连函数 1.恒等置换 n-1n-2n-3 xxo=x-fn-2 n-3 ●●@@● 10

12.1.3 互连函数 ⚫ 1．恒等置换 ⚫ I(xn−1 xn−2 xn−3…… x1 x0 )= xn−1 xn−2 xn−3…… x1 x0

2.交换置换( Exchange Permutation) ●E(xn1xn2xn3 n-1~n-2 3 ●●@@●

⚫ 2．交换置换（Exchange Permutation） ⚫ E(xn−1 xn−2 xn−3……x1 x0 )= xn−1 xn−2 xn−3……x1

3.方体置换( Cube permutation) ●CA(xn1xn2…xk+1xkxk1…,x1x0)=xn1 n2…xk+k-1X10

⚫ 3．方体置换（Cube Permutation） ⚫ Ck (xn−1 xn−2…xk+1 xk xk−1…x1 x0 )= xn−1 xn−2 …xk+1xk−1…x1 x0