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第1章 引言1

1.1 并行处理系统1

1.2 消息传递与共享存储2

1.3 常见的共享存储系统4

1.4 本书的组织和内容6

第2章 执行正确性模型9

2.1 引言9

2.2 序关系的一些基本概念11

2.3 程序模型12

2.4 串行执行的正确性13

2.5 并行执行的正确性15

2.6 关键圈19

2.7 小结23

第3章 正确的访存事件次序24

3.1 访问模型24

3.2 写一致条件25

3.3 正确执行的访存次序条件27

3.4 正确执行的充分条件29

3.5 乱序执行31

3.6 一个乱序执行的例子32

3.7 小结34

第4章 访存事件次序的实现35

4.1 基本协议35

4.1.1 Cache行状态和存储行状态35

4.1.2 取数操作36

4.1.3 存数操作37

4.1.5 例子38

4.1.4 替换操作38

4.2 充分条件的实现策略40

4.2.1 基本协议中的访存事件40

4.2.2 WC条件的实现41

4.2.3 GPPO条件的实现42

4.2.4 实现策略的正确性42

4.3 乱序执行的实现策略43

4.4 模拟模型47

4.4.1 地址流的生成47

4.4.2 处理机及Cache模块48

4.4.3 存储器模块49

4.4.4 互联模块50

4.4.5 模拟参数和模拟输出50

4.5 模拟结果及分析50

4.5.1 访存冲突的影响51

4.5.2 乱序执行的效果52

4.5.3 两种乱序执行方案的比较52

4.5.4 ILB大小的影响53

4.6 小结54

第5章 存储一致性模型55

5.1 引言55

5.2 有关的存储一致性模型56

5.2.1 顺序一致性模型56

5.2.2 处理机一致性模型57

5.2.3 弱一致性模型57

5.2.4 释放一致性模型58

5.2.5 急切更新释放一致性模型58

5.2.6 懒惰更新释放一致性模型58

5.3.1 从面向硬件设计到面向程序设计59

5.3 存储一致性模型的框架模型59

5.2.7 域一致性模型59

5.2.8 单项一致性模型59

5.3.2 同步在并行程序中的作用61

5.3.3 框架模型的定义63

5.3.4 程序的正确性65

5.3.5 系统设计的正确性67

5.4 系统设计正确性的证明68

5.4.1 基本概念68

5.4.2 顺序一致性的正确实现68

5.4.3 释放一致性的正确实现70

5.4.4 域一致性的正确实现71

5.5 小结73

6.1 引言74

6.2 Cache一致性协议回顾74

第6章 高速缓存一致性协议74

6.2.1 写使无效与写更新75

6.2.2 侦听协议与目录协议76

6.2.3 单写协议与多写协议77

6.2.4 及时传播与延迟传播79

6.3 基于锁的一致性协议80

6.3.1 设计考虑80

6.3.2 支持域一致性模型81

6.3.3 基本协议82

6.3.4 协议的优点和不足83

6.3.5 协议的优化84

6.4 基于锁的Cache一致性协议的正确性84

6.5 小结85

7.1 引言86

第7章 共享虚拟存储系统86

7.2 共享虚拟存储系统中的关键技术87

7.2.1 实现方式87

7.2.2 数据一致性90

7.2.3 编程接口92

7.3 JIAJIA共享虚拟存储系统93

7.3.1 存储器组织93

7.3.2 基于锁的一致性协议在JIAJIA中的实现94

7.3.3 JIAJIA系统的优化97

7.3.4 编程界面98

7.4 性能测试与分析99

7.4.1 测试程序99

7.4.2 JIAJIA与CVM系统的比较101

7.4.3 JIAJIA与PVM系统的比较104

7.4.4 部分优化措施的效果106

7.4.5 SMP优化的效果109

7.4.6 预取优化的效果111

7.5 软件共享存储与消息传递的编程环境113

7.5.1 软件DSM与消息传递环境的可编程性114

7.5.2 软件DSM与消息传递环境的性能116

7.6 小结117

第8章 总结119

8.1 本书内容总结119

8.2 共享存储系统发展趋势122

附录 中英文术语对照125

后记 博士生创新能力的培养点滴127

参考文献131