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第7章互连网络
互连网络的基本概念
互连网络的种类
消息传递机制
互连网络实例
6/24/2018
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计算机系统结构第七章互连网络
互连网络的基本概念
互连网络的作用
互连网络的特性
互连网络的性能参数
互连网络的表示方法
互连函数
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计算机系统结构第七章互连网络
互连网络的作用
用来实现计算机系统内部多个处理机或多个功能部件之间的相互连接。
互连网络已成为并行处理系统的核心组成部分。
互连网络对整个计算机系统的性能价格比有着决定性的影响。
一个例子:具有本地存储器、私有高速缓存、共享存储器和共享外围设备的一般处理机系统的互连结构
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计算机系统结构第七章互连网络
磁盘
SM1
SM2
SMm
PMN
……
Cn
Pn
LM
C1
P1
LM
PCN
……
……
……
……
PION
磁带
打印机
终端
网络
…
(共享存储器)
(共享I/O与外设)
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计算机系统结构第七章互连网络
互连网络通常是用有向边或无向边连接有限个结点的组成。互连网络的主要特性有:
(1)网络规模:网络中结点的个数
(2)结点度:与结点相连接的边数称为结点度
进入结点的边数叫入度
从结点出来的边数则叫出度
(3)距离:两个结点之间相连的最少边数
(4)网络直径:网络中任意两个结点间距离的最大值。用结点间的连接边数表示
互连网络的特性
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计算机系统结构第七章互连网络
互连网络的性能参数
发送方的步骤如下:
(1) 用户程序把要发送的数据拷贝到系统缓冲区。
(2) 缓冲区中的数据打包并发送到网络接口部件。
(3) 网络接口硬件开始发送消息。
数据包的接收步骤如下:
(1) 把数据包从网络接口部件拷贝到系统缓冲区。
(2) 检查收到的数据包,如果正确,发回答信号。
(3) 把接收到的数据拷贝到用户地址空间。
发送方接收到回答信号后释放系统缓冲区
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计算机系统结构第七章互连网络
互连网络的主要性能参数:
(1)频带宽度(Bandwidth):传输信息的最大速率
(2)传输时间(Transmission time):等于消息长度除以频宽。
(3)飞行时间(Time of flight):第一位信息到达接收方所花费的时间。
(4)传输时延(Transport latency):等于飞行时间与传输时间之和。
(5)发送方开销(Sender overhead):处理器把消息放到互连网络的时间。
(6)接收方开销(Receiver overhead):处理器把消息从网络取出来的时间。
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计算机系统结构