Συνάφεια Κρυφής Μνήμης σε Επεκτάσιμα Μηχανήματα. Συστήματα με Κοινή ή Κατανεμημένη Μνήμη  Σύστημα μοιραζόμενης μνήμης  Σύστημα κατανεμημένης μνήμης.

Slides:



Advertisements
Παρόμοιες παρουσιάσεις
Βάσεις Δεδομένων Ευαγγελία Πιτουρά 1 Ευρετήρια.
Advertisements

Προσομοίωση Απλού Μοντέλου Markov σε
Indexing.
5 Οργάνωση υπολογιστών Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών ã Εκδόσεις Κλειδάριθμος.
Εισαγωγή στις Τεχνολογίες της Πληροφορικής και των Επικοινωνιών
Στοιχειώδεις Δομές Δεδομένων TexPoint fonts used in EMF. Read the TexPoint manual before you delete this box.: AA A A A Τύποι δεδομένων στη Java • Ακέραιοι.
Κ. Διαμαντάρας Α. Βαφειάδης Τμήμα Πληροφορικής ΑΤΕΙ Θεσσαλονίικης 2011 Συστήματα Μνήμης – Οργάνωση κύριας μνήμης.
ΚΕΙΜΕΝΟ  Ο πρώτος τρόπος απεικόνισης πληροφορίας (και βασικός ως σήμερα).  Αδυναμία πρώτων υπολογιστών να χειριστούν άλλη μορφή πληροφορίας.  Πρόβλημα.
Βάσεις Δεδομένων Ευαγγελία Πιτουρά1 Αποθήκευση Δεδομένων.
Chord: A scalable Peer-to-Peer Lookup Service for Internet Applications Παρουσίαση: Αθανασόπουλος, Αλεξάκης, Δεβελέγκα, Πεχλιβάνη, Φωτιάδου, Φωτόπουλος.
ΠΜΣ ΔΥΝΗΤΙΚΕΣ ΚΟΙΝΟΤΗΤΕΣ
Κώστας Διαμαντάρας Τμήμα Πληροφορικής ΤΕΙ Θεσσαλονίκης 2011 Πολυεπεξεργαστές.
Οργάνωση και Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Διάδρομοι Μεταφοράς Δεδομένων
Κατανομή με ευρετήριο.
Ανακτηση Πληροφοριασ σε νεφη Υπολογιστων
Λύσεις Παλιών Θεμάτων Συστήματα Παράλληλης Επεξεργασίας, 9ο εξάμηνο Υπεύθ. Καθ. Νεκτάριος Κοζύρης.
1 Shared Memory Multiprocessors Πολυεπεξεργαστές Μοιραζόμενης Μνήμης.
Συνάφεια Κρυφής (Λανθάνουσας) Μνήμης- -Συνέπεια Μνήμης
Κατακερματισμός Βάσεις Δεδομένων Ευαγγελία Πιτουρά.
Βάσεις Δεδομένων Ευαγγελία Πιτουρά1 Δυναμικός Κατακερματισμός.
ΕΝΟΤΗΤΑ 8Η ΜΝΗΜΕΣ ROM ΚΑΙ RΑΜ
24/11/2003Message Passing Interface (MPI)1 Αθήνα, Νοέμβριος 2003 Συστήματα Παράλληλης Επεξεργασίας Εργαστήριο Υπολογιστικών Συστημάτων.
1 Συλλογικοί Κατάλογοι & Διαδίκτυο Μιχάλης Σφακάκης.
Ασκήσεις Caches
Εργασία Η υλοποίηση του αλγορίθμου συγχώνευσης θα πρέπει να χρησιμοποιεί την ιδέα των ροών (streams). Θα πρέπει να υπάρχουν δύο διαφορετικά είδη.
Ευρετήρια. 2 Πρωτεύον ευρετήριο (primary index): ορισμένο στο κλειδί διάταξης του αρχείου Δευτερεύον ευρετήριο (secondary index): ορισμένο σε πεδία διαφορετικά.
ΘΠ06 - Μεταγλωττιστές Πίνακας Συμβόλων. Πίνακας Συμβόλων (Symbol Table) (Ι)  Είναι μια δομή στην οποία αποθηκεύονται τα ονόματα ενός προγράμματος και.
Βάσεις Δεδομένων Ευαγγελία Πιτουρά1 Ευρετήρια.
1 Α. Βαφειάδης Αναβάθμισης Προγράμματος Σπουδών Τμήματος Πληροφορικής Τ.Ε.Ι Θεσσαλονίκης Μάθημα Προηγμένες Αρχιτεκτονικές Υπολογιστών Κεφαλαίο Τρίτο Συστήματα.
Διαχείριση μνήμης Υπόβαθρο Εναλλαγή Συνεχής κατανομή Σελιδοποίηση
ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ & ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή
ΔΕΞΙΟΤΗΤΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ 1 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΩΝ ΜΝΗΜΩΝ ΕΝΟΣ Η/Υ ΤΜΗΜΑ: Τ6 ΟΝΟΜΑΤΑ: ΣΕΛΑΛΜΑΖΙΔΗΣ ΤΑΣΟΣ ΦΙΛΙΑΣ ΑΝΤΩΝΗΣ ΦΙΛΙΑΣ ΑΝΤΩΝΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ.
Κεφάλαιο 2 Το Εσωτερικό του υπολογιστή
Συστήματα Παράλληλης Επεξεργασίας, 9ο εξάμηνο ΣΗΜΜΥ
ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΑΡΧΕΙΩΝ A’ μέρος
Πληροφορική, Β Γυμνασίου
ΕΥΡΥΖΩΝΙΚΟΤΗΤΑ : ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ
Δομές Δεδομένων.
Δίκτυα Ευρείας Ζώνης Υπευθ. Καθηγητής: Ι. Βενιέρης.
Εισαγωγή στις Νέες Τεχνολογίες και Εργαστηριακές Εφαρμογές, Το εσωτερικό ενός υ π ολογιστή Κεφάλαιο 3.
Εκπαιδευτικό μάθημα Διεξαγωγή Προηγμένης αναζήτησης στο EBSCOhost Πεδία εύρεσης βάσει οδηγιών
1 Α. Βαφειάδης Αναβάθμισης Προγράμματος Σπουδών Τμήματος Πληροφορικής Τ.Ε.Ι Θεσσαλονίκης Μάθημα Προηγμένες Αρχιτεκτονικές Υπολογιστών Κεφαλαίο Τρίτο Συστήματα.
Λεξικό, Union – Find Διδάσκοντες: Σ. Ζάχος, Δ. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών: Δ. Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο.
Βάσεις Δεδομένων Ευαγγελία Πιτουρά 1 Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ερωτήσεων.
Άσκηση Διεύθυνσης Μνήμης με cache Νεκτάριος Κοζύρης Άρης Σωτηρόπουλος Νίκος Αναστόπουλος.
1 Α. Βαφειάδης Αναβάθμισης Προγράμματος Σπουδών Τμήματος Πληροφορικής Τ.Ε.Ι Θεσσαλονίκης Μάθημα Προηγμένες Αρχιτεκτονικές Υπολογιστών Κεφαλαίο Τρίτο Συστήματα.
© Processor-Memory (DRAM) Διαφορά επίδοσης Performance
Δρομολόγηση. Δρομολόγηση ονομάζεται το έργο εύρεσης του πως θα φθάσει ένα πακέτο στον προορισμό του Ο αλγόριθμος δρομολόγησης αποτελεί τμήμα του επιπέδου.
FEDORA ARCHITECTURE1 Αρχιτεκτονικές Ψηφιακών Βιβλιοθηκών FEDORA.
Βάσεις Δεδομένων Ευαγγελία Πιτουρά 1 Ευρετήρια.
Βάσεις Δεδομένων Ευαγγελία Πιτουρά1 Οργάνωση Αρχείων.
Βάσεις Δεδομένων Ευαγγελία Πιτουρά 1 Ευρετήρια.
Κρυφή μνήμη (cache memory) (1/2) Εισαγωγή στην Πληροφορκή1 Η κρυφή μνήμη είναι μία πολύ γρήγορη μνήμη – πιο γρήγορη από την κύρια μνήμη – αλλά πιο αργή.
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ: ΤΑ ΕΠΙΠΕΔΑ ΥΛΙΚΟΥ – ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ ΣΕ ΕΝΑΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ.
ΤΕΙ ΙΟΝΙΩΝ ΝΗΣΩΝ ΤΜΗΜΑ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ ΠΑΡΆΡΤΗΜΑ ΛΕΥΚΑΔΑΣ ΥΠΕΥΘΥΝΗ ΚΑΘΗΓΉΤΡΙΑ Δρ. ΤΣΙΝΤΖΑ ΠΑΝΑΓΙΩΤΑ Οι παρουσιάσεις του μαθήματος βασίζονται στο.
1 Είδη μέσων αποθήκευσης Πρωτεύοντα μέσα αποθήκευσης κεντρική μνήμη και όλες οι υπόλοιπες μνήμες (π.χ καταχωρητές, cache memory) Δευτερεύοντα μέσα αποθήκευσης.
Εισαγωγή Στις Τηλεπικοινωνίες Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεματικής Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο Αθηνών Διδάσκων: Χρήστος Μιχαλακέλης Ενότητα.
Γράφημα Συνδυαστικό αντικείμενο που αποτελείται από 2 σύνολα:
Ευρετήρια Βάσεις Δεδομένων Ευαγγελία Πιτουρά.
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ
Δυναμικός Κατακερματισμός
Επεξεργασία Κειμένου Διδακτική προσέγγιση των λογισμικών γενικής χρήσης Ζωγραφική Λογιστικά φύλλα Βάσεις δεδομένων.
Κεφάλαιο 7: Διαδικτύωση-Internet Μάθημα 7.9: Δρομολόγηση
ΤΕΧΝΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΩΛΗΣΕΩΝ & ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ ΥΛΙΚΟΥ ΚΑΙ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ Β΄ ΕΠΑΛ ΚεφΑλαιο 2: ΠροδιαγραφΕΣ ΥλικοΥ Η/Υ 2.8 Μνήμη.
Θέματα Φεβρουαρίου
Δυναμικός Κατακερματισμός
19η Διάλεξη Εξωτερική Αναζήτηση και Β-δέντρα Ε. Μαρκάκης
ΣΥΓΧΡΟΝΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Τρίτη Έκδοση ANDREW S
Εξωτερική Αναζήτηση Ιεραρχία Μνήμης Υπολογιστή Εξωτερική Μνήμη
Δυναμικός Κατακερματισμός
Μεταγράφημα παρουσίασης:

Συνάφεια Κρυφής Μνήμης σε Επεκτάσιμα Μηχανήματα

Συστήματα με Κοινή ή Κατανεμημένη Μνήμη  Σύστημα μοιραζόμενης μνήμης  Σύστημα κατανεμημένης μνήμης

Σύστημα με Συνάφεια Κρυφής Μνήμης:  Πρέπει να παρέχει ένα σύνολο καταστάσεων, και διάγραμμα μετάβασης καταστάσεων  Υλοποίηση πρωτοκόλλου συνάφειας 1. Εύρεση πληροφοριών για την κατάσταση του block στις άλλες κρυφές μνήμες 2. Εντοπισμός αντιγράφων 3. Επικοινωνία με τους κατόχους των αντιγράφων (Ακύρωση/Ενημέρωση)

Συνάφεια σε Σύστημα με διάδρομο  Όλα γίνονται με broadcast στο διάδρομο  Θα μπορούσε να δουλέψει και σε επεκτάσιμα δίκτυα;  broadcast σε όλους τους επεξεργαστής και ο καθένας να αποκριθεί  Απλό στην αντίληψη, αλλά το broadcast δεν είναι αποδοτικό για πολλούς επεξεργαστές (p)  Επεκτάσιμη Συνάφεια:  Μπορεί να έχει τις ίδιες καταστάσεις και το ίδιο διάγραμμα μετάβασης καταστάσεων,  Αλλά διαφορετικούς μηχανισμούς υλοποίησης του πρωτοκόλλου

Μία Προσέγγιση: Ιεραρχικό Snooping  Διεύρυνση προσέγγισης snooping με ιεραρχία από μέσα διασύνδεσης  Δέντρο από διαδρόμους ή rings  Οι επεξεργαστές βρίσκονται στα φύλλα της ιεραρχίας  Οι γονείς και τα παιδιά συνδέονται με αμφίδρομα snoopy interfaces  Κατασκοπεύουν και τους δύο διαδρόμους και διαδίδουν τα κατάλληλα transactions  Η κύρια μνήμη μπορεί να είναι κεντρική στη ρίζα, ή κατανεμημένη στα φύλλα  Ο χειρισμός είναι όμοιος με το διάδρομο, αλλά δεν γίνεται πλήρες broadcast  Ο επεξεργαστής στέλνει σήμα «αναζήτησης στο διάδρομό του  Διαδίδεται πάνω και κάτω στην ιεραρχία, ανάλογα με τα αποτελέσματα της κατασκόπευσης

Μία Προσέγγιση: Ιεραρχικό Snooping  Προβλήματα:  Μεγάλη καθυστέρηση λόγω πολλών επιπέδων  Bottleneck του εύρους ζώνης στη ρίζα  Δεν είναι σήμερα δημοφιλές

Επεκτάσιμη Προσέγγιση: Κατάλογοι  Κάθε block μνήμης έχει συνδεδεμένες πληροφορίες καταλόγου  Γνωρίζει ποιες κρυφές μνήμες έχουν αντίγραφα και σε ποια κατάσταση  Σε κάθε miss, πρέπει να βρεθεί η καταχώρηση του καταλόγου, και αν είναι απαραίτητο να γίνει επικοινωνία με τους κόμβους που έχουν αντίγραφα  Στα επεκτάσιμα δίκτυα, η επικοινωνία με τον κατάλογο και τους κατόχους αντιγράφων γίνεται με network transactions  Υπάρχουν πολλές εναλλακτικές λύσεις για την οργάνωση των πληροφοριών καταλόγου

Βασική Λειτουργία του Καταλόγου  k επεξεργαστές  Με κάθε block στη μνήμη: k presence-bits, 1 dirty-bit

Βασική Λειτουργία του Καταλόγου  Ανάγνωση στην κύρια μνήμη από τον επεξεργαστή i:  If dirty-bit OFF then { read from main memory; turn p[i] ON; }  Ιf dirty-bit ON then { recall line from dirty proc (cache state to shared); update memory; turn dirty-bit OFF; turn p[i] ON; supply recalled data to i;}  Εγγραφή στην κύρια μνήμη από τον επεξεργαστή i:  If dirty-bit OFF then { supply data to i; send invalidations to all caches that have the block; turn dirty-bit ON; turn p[i] ON;... } ...

Βασικές Transactions Καταλόγου

Συνδυασμός: Ιεραρχία δύο επιπέδων

Οργάνωση Καταλόγου ΚεντρικόΚατανεμημένο Ιεραρχικό Επίπεδο Βάσει της μνήμηςΒάσει της κρυφής μνήμης Σχήματα καταλόγου Πώς βρίσκουμε τις πληροφορίες καταλόγου Πώς εντοπίζουμε τα αντίγραφα

Πώς βρίσκουμε τις πληροφορίες καταλόγου;  Κεντρική Μνήμη και Κατάλογος  Εύκολο, αλλά όχι επεκτάσιμο  Κατανεμημένη μνήμη και κατάλογος  Επίπεδα σχήματα  Κατάλογος κατανεμημένος μαζί με τη μνήμη  Η θέση βρίσκεται βάσει της διεύθυνσης (hashing)  Ιεραρχικά σχήματα

Πώς αποθηκεύεται η θέση των αντιγράφων  Σχήματα βάσει της μνήμης  Όλες οι πληροφορίες για τα αντίγραφα αποθηκεύονται στην κύρια μνήμη μαζί με το block  Σχήματα βάσει της κρυφής μνήμης  Οι πληροφορίες για τα αντίγραφα είναι κατανεμημένες στα ίδια τα αντίγραφα  Κάθε αντίγραφο δείχνει το επόμενο  Scalable Coherent Interface (SCI: IEEE standard)

Επίπεδα σχήματα βάσει της μνήμης  Οι πληροφορίες για τα αντίγραφα βρίσκονται μαζί με το block  Απόδοση - Επεκτασιμότητα  Κίνηση για μια εγγραφή: ανάλογη του αριθμού των αντιγράφων  Καθυστέρηση: μπορεί να ξεκινήσει τις ακυρώσεις των αντιγράφων παράλληλα P M

Επίπεδα σχήματα βάσει της μνήμης  Κόστος αποθήκευσης  Απλούστερη αναπαράσταση: full bit vector, δηλ. ένα presence bit για κάθε κόμβο  Το κόστος αποθήκευσης δεν είναι επεκτάσιμο συναρτήσει του P. 64-byte σε κάθε γραμμή σημαίνει  64 κόμβοι: 12.7% επιπλέον αποθηκευτικός χώρος  256 κόμβοι: 50%  1024 nodes: 200%  για M blocks στην κύρια μνήμη, ο ζητούμενος επιπλέον αποθηκευτικός χώρος είναι ανάλογος του P*M P M

P M Μείωση του κόστους αποθήκευσης  Βελτιστοποίηση σχημάτων με full bit vectors  Αύξηση του μεγέθους των block  Χρήση πολυ-επεξεργαστικών κόμβων  Εξακολουθεί να είναι ανάλογο του P*M  256-επεξεργαστές  4 ανά κόμβο  128B block  6.25% επιπλέον χώρος  Μείωση «πλάτους» Ρ  Μείωση «ύψους» Μ

Μείωση του κόστους αποθήκευσης  Παρατηρήσεις για το «πλάτος» :  Τα περισσότερα blocks αντιγράφονται σε λίγους μόνο κόμβους  Δεν χρειάζεται ένα bit ανά κόμβο, αλλά λίγα πεδία που να έχουν δείκτες στους κόμβους που μοιράζονται τη διεύθυνση αυτή  P=1024  10 bit ανά δείκτη, με χρήση 100 δεικτών γλιτώνουμε χώρο  Παρατηρήσεις για το «ύψος»:  # blocks στην κύρια μνήμη >> # blocks στην κρυφή μνήμη  Τα περισσότερα πεδία του καταλόγου δεν χρησιμοποιούνται  Οργάνωση καταλόγου σαν κρυφή μνήμη, αντί να έχουμε ένα πεδίο για κάθε block μνήμης

Μείωση του κόστους αποθήκευσης

Επίπεδα σχήματα βάσει της κρυφής μνήμης  Πώς δουλεύει:  Ο οικείος κόμβος έχει μόνο ένα δείκτη σε έναν κάτοχο αντιγράφου  Κάθε κάτοχος αντιγράφου έχει έναν δείκτη στον επόμενο  Για ανάγνωση, πρόσθεσε τον εαυτό σου στην κορυφή της λίστας  Για εγγραφή, διάδωσε μια αλυσίδα ακυρώσεων στη λίστα  Scalable Coherent Interface (SCI) IEEE Standard  Διπλά συνδεδεμένη λίστα

Επίπεδα σχήματα βάσει της κρυφής μνήμης

Εισαγωγή πρώτου στοιχείου στη λίστα

Εισαγωγή επόμενου στοιχείου

Αφαίρεση στοιχείου από τη λίστα

Επεκτασιμότητα (Cache-based)  Κίνηση δικτύου για εγγραφή:  ανάλογη του αριθμού των κατόχων αντιγράφου  Καθυστέρηση για εγγραφή:  ανάλογη του αριθμού των κατόχων αντιγράφου !!!  Κόστος αποθήκευσης:  αρκετά καλό  Πολύ πολύπλοκο !!!