تحقیق چند پردازشگرهای مرتبط بوسیله یک شبکه ( ورد)

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : ۲۹ صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

‏۱
‏چ‏ند پردازشگر‏های مرتبط بوسیله یک شبکه ‏( ترجمه پترسون ۷۲۷ تا ۷۵۶ )
‏طراحی با تک باس خوب است ولی محدودیت هایی دارد ، چون سه تا از خصوصیت های مطلوب باس با هم ناسازگارند که شامل ، پهنای باند ، درنگ زمانی که ( زمان انتقال یک سیگنال ) و طول مسیر زیاد . همچنین پهنای باند محدودی برای حافظه واحد مرتبط با باس وجود دارد . بنابراین یک تک باس به پردازشگرهایی که می توانند با آن مرتبط باشند یک قید مفیدی را تحمیل می کند . تا امروز بیشترین تع‏د‏اد پردازشگر مرتبط ‏ ‏با باس واحد در کامپیوتر های تجاری ۳۶‏ تا است ، و این تعداد بنظر می رسد که با گذشت زمان رو به کاهش است .
‏اگر هدف متصل کردن پردازشگرهای بیشتری به هم است بنابراین طراحان کامپیوتری بایست بیشتر از یک باس واحد ‏استفاده کنند . شکل ۹۰۸‏ چگونگی ساختار آن را نشان می دهد . توجه کنید که در شکل ۹۰۲‏ ‏ص ۷۱۶ رسانه اتصال ( باس ) بین حافظه و پردازشگر است در حالیکه در شکل ۹۰۸ و حافظه به هر کدام از پردازشگرها متصل است و رسا‏ن‏ه اتصال ( شبکه بین این گره های مرکب است ، برای سیستم ها باس واحد رسانه برای هر بار دسترسی حافظه مورد استفاده قرار می گیرد در حالیکه در حالت های تعدی تنها برای CP‏ ( توانای یک فرایند برای ارتباط با فرآیند دیگر ) مورد استفاده قرار می گیرد . شکل ۹۰۹ لیست چندین مرتبط با شبکه های via‏ آورده شده است .
‏و این به ما یک بحث قدیمی دوباره سازمان حافظه در مقیاس بزرگ پردازش های موازی را نتیجه می دهد . متاسفانه اغلب بحث به یک دوگانگی غلط متمرکزمی شود : حافظه مشترک در برابر حافظه توزیع شده . حافظه مشترک که در واقع به معنی یک فضا با آدرس واحد است که به طور ضمنی به ارتباطات با بارگذاری و ذخیره دلالت می کند .
‏سازمان شبکه های چند پردازشگر ، توجه : برخلاف شکل ۹۰۲ اتصالات چند پردازشگر ها بلند تر :۹۰۸ و شکل از بین حافظه و پردازشگ‏ر‏هانیست . همچنین پردازشگرها بایک شبکه در بالای حافظه ساخته شده اند . شاید بهترین مثال : ctayxmp , yamp‏ sun Enterprise‏ جدید ترین مثال باشند .
‏در مقابل یک نشانی حافظه های چند گانه خاص وجود دارد که به ارتباط صریح بین ارسال ها و دریافت ها دلالت می کند .
‏حافظه های توزیع شده به قسمت های فیزیکی حافظه بر می گردد . اگر حافظه فیزیکی به چند قسمت تقسیم ش‏ود و کنار هر قسمت هم یک پرداز شگ‏ر باشد مثل شکل ۸ . و در آنصورت حافظه فیزیکی توزیع شده خواهد بود .
‏۳
‏د‏قیقا برعکس حافظه توزیع شده حافظه متمرکز است . جایکه زمان دسترسی به ح‏افظه فیزیکی برای همه پرداز شگ‏رها برابر است چون هر دسترسی از طریق اتصال شکل ۹۰۲ انجام می شود . بعضی وقتها به این نوع ماشین سالن رقص می گویند .
‏که پردازشگرها در یک طرف سالن و حافظه ها در طرف دیگر مانند مدرسه رقص که پسرها در طرف اتاق و دخترها در طرف دیگر هستند . ( به عنوان مثال کامپیوتر ترا ، رجوع شود به www. mkp. cem / coze. htm‏ ) . همانطور که در قسمت ۹۰۱ گفته شد . فضای یک نشانی در برابر فضای نشانی چند گانه و حافظه توزیع شده در برابر حافظه متمرکز شده متمم یکدیگرند : چند پردازشگرها می توانند یک فضای تک نشانی و یک حافظه فیزیکی توزیع شده داشته باشند . بحث مناسب اهمیت جنبه های مثبت و منفی فضای یک نشانی از ارتباطات روشن و از حافظه های فیزیکی توزیع شده را مشخص می کند .
‏در ماشین ها بدون یک نشانی ، ارتباطات واقع است . برنامه نویس و کامپا‏یلو می بایست پیغام ها را یک گره بفرستد و از گره دیگری پیغامها را دریافت کنند .
‏شکل ۹۰۹ : خصوصیات کامپیوترهای چند پردازشگر متصل باشد شبکه برای فروش در سال ۱۹۹۷
‏برنامه های موازی ( پیغام های عبوری )
‏بیایید درباره یک شبکه با اتصالات چند پرد‏ازشگر ۱۰۰ پردازنده ای که از حاف‏ظه های چند گانه خاص استفاده می کند بزنیم .
‏جواب : چون ای‏ن کامپیوتر فضای چند نشانی دارد ،‏ اولین قدم توزیع ۱‏۰۰ زیر مجموعه به هر کدام از حافظ‏ه های جزئی است . پردازشگر شامل ۰۰۰/۱۰۰ شماره ارسالی زیر مجموعه به هر کدام از ۱۰۰ گره حافظه پردازش است .
‏مرحله بعدی بدست آوردن حاصل‏ ‏جمع هر کدام از ز‏یر مجموعه هاست . مرحله مشکل آن ،‏ این است که هر کدام از حاصل‏ ‏جمع های جزئی در یک واحد اجرای مختلف واقع شدند . بنابراین ما باید از یک شبکه به هم پیوسته برای ارسال حاصل جمع های جزئی استفاده کنیم تا حاصل جمع نهایی ذخیره شود . علاوه بر ارسال همه حاصل‏ ‏جمع های جزئی به یک پردازشگر واحدی که براساس جمع های متوالی حاصل‏ ‏جمع های جزئی نتیجه می دهد ما تقسیم می کنیم تا موفق شویم . اول نیمی از واحد اجرا حاصل‏ ‏جمع های جزئی را به نیمه دیگری فرستد جایکه دو حاصل‏ ‏جمع جزئی با هم جمع می شوند . سپس یک چهارم واحد اجرا ( نصفی از نصف ) یک حاصل‏ ‏جمع جزئی جدید را به یک چهارم بعدی می فرستد تا مرحله بعدی جمع انجام شود . این تقسیم کردن ها و ارسال و دریافتها تا زمانیکه یک حاصلجمع از همه اعداد بدست آید . ادامه می یابد . فرض کنید
‏۳
pn‏ نمایانگر شماره واحدهای اجرا باشد send/ x,gk‏ تابعی است که شماره x‏ را با مقدار y‏ از شبکه به واحد اجرا ارسال می کند و ()receive‏ یک تابعی است که یک مقدار را از شبکه برای واحد اجرا می گیرد .
‏این که همه پردازشگرها به دو دسته فرستنده و گیرنده تقسیم می کند و هر کدام از پردازشگرهای گیرنده فقط یک پیغام دریافت می کنند پس ما ‏م‏یتوانیم فرض کنیم یک پردازشگر گیرنده تا وقتی که دریافت می کند ،‏ ‏ممانعت می کند . بنابراین ارسال و دریافت می توانند به عنوان همزمان سازی خاص باری ارتباطات به کار روند . همانگونه پردازشگر ها از انتقال ۹ داده ها آگاهند .
‏طریقه آدرس دهی پردازشگرهای موازی در مقیاس بزرگ :
‏اغلب پردازشگرهای تجاری در مقیاس گسترده از حافظه توضیع شده استفاده می کنند . هر چند که ساخت ماشینی که بتواند با ازدیاد و ارتقاء پردازشگرهایش حافظه آن هم افزایش و ارتقاء پیدا کند ، یا خیلی مشکل است یا گرانقیمت .
‏مسئله جدی که در‏رابطه با ماشین ها ی توضیع حافظه در مقابل طراحان وجود دارد ، مسئله ارتباطات آن است . برای سازندگان سخت افزاری ساده ترین راه حل استفاده از ارتباط فرستادن و دریافت بجای ارتباط ضمنی می باشد که این امر در صورتیکه بعنوان جزئی از بارگزاری یا ذخیره استفاده گر در امکان پذیر است . فرستادن و دریافت هم چنین مزیتی هم دارد که سادگی طرح ارتباط سیستم برای برنامه نویس می باشد . و طریقه محاسبه با استفاده از ارتباط صریح آسانتر از ارتباط مجازی ( تلویحی ) بارگزاری یا ذخیره ای . یا به عبارت دیگر بارگزاری و ذخیره بمراتب از ارتباط پائین تری از نوع فرستادن و دریافت دارد . بعضی از کاربردها اطلاعتشان در دور دست قرار دارد که بصورت گه‏ ‏گاهی و غیر قابل پیش بینی بدست می آید ، بنابراین خیلی مف‏ید خواهد بود که برای اطلاعات دور‏ دست آدرسی تعیین گردد . بجای اینکه آنها را دریافت کنید ، از نظر اینکه ممکن است مورد استفاده قرار گیرد . چنین ماشینی دارای حافظه اشتراکی توضیعی می باشد . ( بنام DSM‏ )
‏وجه اشتراک سخت افزار نرم افزار :
‏اضاف کردن یک لایه سخت افزاری روی ارسال و دریافت بمنظور ایجاد فضای آدرس مجزا برای برقراری ارتباط ،کار مشکلی است ، همچنین این عمل تا قیاس با سیستم های حافظه حقیقی که در حال حاضر در اکثر پردازشگرها وجود دارد می باشد .( فصل ۷ ) . در حافظه های حقیقی پردازشگرواحدی از فهرست برای تشخیص
‏۴
‏آدرس استفاده می کند که آدرس داده شده را تشخیص دهد که آیا داخلی است یا از دیسکت داده شده ؟ این سیستم تشخیص می تواند بگونه ای ارتقاء داده شود که بتواند تصمیم گیری کند که اطلاعات داخلی یا دیسکت یا پردازشگردیگری دریافت می شود .
‏ایجاد حافظه مجازی بقدری دقیق است که کاملا شبیه حافضه واقعی تصور می شود و اجرای عملیات بقدری کند است که استفاده از آن طریق اغلب بمنزله وقت تلف کردن است ، یا شبیه ورق زدن صفحات .
‏ارتباط چگونه برقرار شده اهمیتی ندارد ، مهم اینست که کش ها اجرا شوند بنابراین ما میخواهیم به اطلاعات مشترک اجازه بدهیم که به همان خوبی که از طریق پردازشگر در خواست شده‏ ‏اند در کش پردازشگر مربوطه نیز ظاهر گردند .
‏بنابراین یک سیگنال آدرس در شبکه ایکه به چند پردازشگر متصل است . شاخه های کش های متصل بهم را فعال می کند ، چونکه تعداد زیادی کپی از همان آدرسها در پردازشگرهای مختلفی وجود دارند . مسلما باس ‏–‏ اسنوپینگ های شرح داده شده در فصل ۳-۹ در اینجا صدق نمی کند ، چون‏ک‏ه باس واحدی وجود ندارد که ‏ت‏مام حافظه ها را در حال کار قرار دهد . بدلیل اینکه طراح CRay T3e‏ هیچگونه باس در اختیار نداشت که کشهای متصل بهم را حمایت کند ، T3E‏ یک فضا برای آدرسها دارد اما این فضا کش ‏–‏ کوهر نت نمی باشد .
‏یک راه حل برای باس اسنوپینگ در کش ‏–‏ کوهرنت دایرکتوری ها هستند . بر اساس قرار دادها ، ‏بیگ دایرکتوری واحد وجود داردکه حالت هر بلوک را در حافظه اص‏لی حفظ می کند . اطلاعات موجود د‏ردایکتوری حاوی اینست که کدام کش کپی های پلاک مربوطه را دارد ؟ آ‏یا آنها قابل استفاده اند ؟ و از‏ین قبیل . خوشبختانه ورودی های دایکتوری ها می تواند طوری تقسیم گردد که درخواستهای مختلف به حافظه پای مربوطه بروند ، که نتیجتا باعث کاهش اتصالات که باعث ساخت یک طرح متناسب می گردد . دایرکتوری ها خواص که باید همیشه حالتهای مشترک را دریک محل نگهدارند در خود حفظ کرده و باعث ساخت پردازشگرهای موازی بزرگ زیبا میگردند .
‏طراحان کش اسنوپینگ و دایرکتوریها به انتشارات مشابهی رسیدند و تنهااختلاف در مکانیزم تشخیص اطلاعات پیش می آید . بجای اینکه باس را تماشا کند که به بیند آیا در خواستی در مورد بروز کردن کش محلی یا از اعتبار خارج کردن آن وجود دارد ، کنترل کننده دایرکتوری یک پیام قطعی به پردازشگرکش که حاوی یک کپی از اطلاعات است میفرستد . چنین پیامها