并行外部存儲器
編輯在計算機科學中,并行外部存儲器(PEM)模型是一種具有高速緩存意識的外部存儲器抽象機器。它是單處理器外部存儲器(EM)模型的并行計算類比。類似地,它是并行隨機存取機器(PRAM)的緩存感知類比。PEM模型由若干個處理器,以及它們各自的私有緩存和一個共享的主存儲器組成。
模型定義
編輯PEM模型是EM模型和PRAM模型的結合。PEM模型是一個計算模型,由以下部分組成P{fnTahomafs10bord0shad01cH00FFFF}{displaystyleP}處理器和一個兩級的存儲器層次結構。這個存儲器層次包括一個大的外部存儲器(主存儲器),大小為小型內部存儲器(緩存)。這些處理器共享主存儲器。每個高速緩存對單個處理器是獨占的。一個處理器不能訪問另一個處理器的高速緩存。緩存有一個大小處理器只能對其高速緩存中的數據進行操作。數據可以在主存儲器和高速緩存之間以大小為B的塊進行傳輸。
I/O復雜度
編輯PEM模型的復雜度是I/O復雜度,它決定了主存儲器和高速緩存之間平行塊傳輸的數量。在一次平行塊傳輸過程中,每個處理器可以傳輸一個塊。因此,如果{displaystyleP}處理器平行加載一個大小為B的數據塊{displaystyleB}的數據塊平行加載到它們的緩存中。的數據塊到它們的緩存中,這被認為是一個I/O復雜度為.PEM模型中的程序應該盡量減少主內存和緩存之間的數據傳輸,并盡可能地在緩存中的數據上操作。讀/寫沖突在PEM模型中,P處理器之間沒有直接的通信網絡。處理器必須通過主存儲器間接地進行通信。如果多個處理器試圖同時訪問主存儲器中的同一個塊,就會發生讀/寫沖突。和PRAM模型一樣,這個問題有三種不同的變化被考慮。并發讀并發寫(CRCW)。多個處理器可以同時讀取和寫入主存儲器中的同一個塊。
并發讀獨占寫(CREW)。主內存中的同一個塊可以被多個處理器同時讀取。每次只有一個處理器可以對一個塊進行寫入。獨占讀獨占寫(EREW)。主存儲器中的同一個塊不能被多個處理器同時讀或寫。以下兩種算法可以解決CREW和EREW問題,如果xxx種方法是將寫操作序列化。只有一個處理器在另一個處理器之后向塊寫入。這就導致了總共有并行塊傳輸和每個處理器的額外塊。主要的想法是以二進制樹的方式安排寫操作,并逐漸將數據合并成一個塊。在xxx輪中.這個過程一直持續到所有的數據被合并到一個區塊中。
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