并行机紧耦合松耦合系统原理构成以及存储体系结构

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1、并行机紧耦合松耦合系统原理构成以及存储体系结构姓名：________________________班级：________________________学号：________________________11并行机紧耦合松耦合系统原理构成以及存储体系结构摘要计算机发展的趋势是越来越先进，越来越高级。从数据处理、信息处理到知识处理，最终到智能处理，每前进一步，都要求增强计算机系统的处理能力。计算机发展的历史表明：为了达到高性能，除了必须提高元器件的速度外，系统结构的改进是另一种重要途径，特别是当元器件的速度达到极限时

2、，改进系统结构就成为问题的焦点。对此，了解紧耦合松耦合系统原理构成以及存储体系结构十分重要。AbstractTrendsincomputerdevelopmentismoreadvanced,moreandmoreadvanced.Fromthedataprocessing,informationprocessingtoknowledgeprocessing,eventuallytotheintelligentprocessing.Everystep,requireenhancedprocessingcapabilit

3、iesofthecomputersystem.Thehistoryofcomputerdevelopmentshowsthatinordertoachievehighperformance,inadditiontotheneedtoimprovethespeedofexternalcomponents.Improvedsystemarchitectureisanotherimportantway.Inparticular,whenthespeedlimitisreachedcomponents.Improvedsyst

4、emarchitecturehasbecomethecruxoftheproblem.Therefore，learntightlycoupledandlooselycoupledsystemstheoryconstitutesstoragearchitectureisveryimportant.关键字：紧耦合；松耦合；存储体系；Cache一致性11一．多处理机系统多处理机系统是由多台处理器组成的计算机系统。多处理机系统可分为两大类：基于共享存储的多处理机系统和基于分布式存储的多处理机系统。前者称为紧耦合多处理机系统，而

5、后者称为松耦合多处理机系统。多处理机系统也成为并行计算机系统。并行机上使用的操作系统称为并行操作系统。并行机性能的发挥在一定程度上依赖于操作系统的支持，目前并行计算机的操作系统大都是以为单处理机系统设计的UNIX操作系统为基础的。对于并行机来说，这并不是真正的并行操作系统。并行操作系统与传统的单机操作系统的主要区别在于前者在资源调度与管理，进程同步与通信等方面比后者具有更强的功能，因而实现起来也就更为复杂。多处理机系统是由单处理机系统演变而来的。虽然不能排除重新设计、开发并行操作系统的可能性，但是人们继承已有软件的愿望

6、是不能忽视的。因此，在单机系统下运行的软件应该能自然地、很少修改地在多机系统下运行。这是衡量一个多机系统是否成功的重要标志。二．紧耦合系统2.1紧耦合（TightlyCoupled）各处理机之间通过快速总线或开关阵列相连，共享内存，整体系统由一个统一的OS管理。通过高速总线或高速交叉开关，实现多个处理器之间的互连。系统中的所有资源和进程，都由操作系统实施统一的控制和管理该类型的系统有两种方式：（1）多处理器共享主存储器系统和I/O设备；（2）将多处理器与多个存储器分别相连，或将主存储器划分为若干个能独立访问存储器模块，

7、每个处理器对应一个存储器或存储器模块，而且每个处理器只能访问其所对应的存储器或存储器模块，以便多个处理机能同时对主存进行访问。2.2原理构成一般所说的多处理机主要还是指的紧耦合多处理机，它是通过共享主存来实现处理机之间的通信的。系统中的各台处理机，既可以共同执行一个任务，也可以同时执行多个任务。所有的处理机或者通过同一通道，或者通过不同的通道，共享一批处理输入输出设备。整个系统由一个统一的操作系统来管理，各个处理机之间在作业、程序、任务、文件盒和数据连接，处理机间的数据通信速率将受限于主存的频宽，而处理机的个数将受限于

8、处理机-主存互联网络带宽以及多台处理机同时访问主存所引起的冲突概率。为了减少发生访问主存冲突，多处理机的主存都采用摸m多体交叉存取。模数m越大，发生冲突的概率越低，但必须注意解决好数据在各存储器模块中的定位和分配。可以让各处理机自带一个小容量的局部存储器，存放该处理机运行进程的核心代码和经常使用的操作系统表格，来进一步减少访问主存