Реклама

Наш канал:

Таненбаум Э.- Архитектура компьютера. стр.465

Далее выясним, что происходит, когда эту строку считывает процессор 3. Процессор 2, который в данный момент является держателем строки, знает, что копия в памяти недействительна, поэтому он передает на шину сигнал о том, чтобы процессор 3 ждал, пока он запишет строку обратно в память. Сразу после записи процессор 3 вызывает из памяти копию только что записанной строки, и в обоих кэшах строка помечается как разделяемая (рис. 8.22, г). Когда затем процессор 2 снова записывает эту строку (рис. 8.22, в), ее копия в кэше процессора 3 становится недействительной.

Наконец, пусть теперь слово в строке записывает процессор 1. Процессор 2 видит, что делается попытка записи, и выставляет на шину сигнал, который сообщает процессору 1, чтобы тот подождал, пока процессор 2 запишет свою строку в память. После окончания записи процессор 2 помечает собственную копию строки как недействительную, поскольку знает, что другой процессор собирается ее изменить. Возникает ситуация, в которой процессор выполняет запись в некэшированную строку. Если применяется политика заполнения по записи, строка будет загружена в кэш и помечена как модифицированная (рис. 8.22, е). Если политика заполнения по записи не применяется, запись происходит непосредственно в память, и строка вообще нигде не кэшируется.

Рис. 8.22. Иллюстрация протокола МЕЭ1

иМА-мультипроцессоры с перекрестной коммутацией

Из-за наличия всего одной шины в иМА-мультипроцессоре даже после оптимизации не может быть больше 16 или 32 процессоров. Чтобы процессоров стало больше, требуется другой тип коммуникационной сети. Самая простая схема соединения п процессоров с к блоками памяти — перекрестная коммутация

(рис. 8.23). Перекрестная коммутация на протяжении многих десятилетий используется в телефонных коммутаторах, позволяющих произвольным образом связывать группы входящих и исходящих линий.

Рис. 8.23. Перекрестная коммутация 8x8 (а); открытый узел (б); закрытый узел (в)

На каждом пересечении горизонтальной (входящей) и вертикальной (исходящей) линии находится коммутационный узел (спорот!;), который можно открыть или закрыть в зависимости от того, нужно соединить горизонтальную и вертикальную линии или нет. На рис. 8.23, а мы видим, что три узла закрыты, благодаря чему одновременно устанавливается связь между следующими парами процессор-память (001, ООО), (101, 101) и (110, 010). Возможны и другие комбинации. Число комбинаций равно числу вариантов расстановки восьми ладей на шахматной доске так, чтобы ни одна из них не находилась под боем другой.

Одним из самых симпатичных свойств сети с перекрестной коммутацией является то, что она неблокирующая. Это означает, что процессор всегда сможет соединиться с нужным модулем памяти, даже если некоторые линии или узлы уже заняты (предполагается, что сам модуль памяти доступен). Более того, никакого предварительного планирования не требуется. Даже если уже установлено семь произвольных соединений, всегда можно соединить оставшийся процессор с оставшимся модулем памяти. Далее мы рассмотрим схемы взаимного соединения, которые не обладают такой возможностью.