45214 Datamaskinarkitektur - Øvinger 1995


Øving 2


Oppgave 1


Du blir spurt om å konstruere et nettverk for en multi-datamaskin med 64 noder, og skal studere disse nettverks-arkitekturene nærmere: 3D-torus,6-dimensjonell hyperkube, og CCC (cube-connected-cycles) med minimal diameter.

a)

La d være node-graden (node degree), D nettverks-diameteren, og l det totale antall linker i nettverket. Anta at kvaliteten på nettverket kan måles ved

1 / (d x D x l).

Ranger de tre forskjellige arkitekturene med tanke på dette kvalitets-målet.

b)

Den gjennomsnittlige avstanden mellom to noder, alpha er definert som det gjennomsnittlige antall linker langs den korteste veien en melding må reise fra en node til en annen. Gjennomsnittet beregnes for alle (avsender, mottaker) par. Ranger de tre arkitekturene basert på deres alpha-verdi, når du antar at sannsynligheten for at en node vil sende en melding til alle andre noder med avstand i er:

(D - i + 1 ) / sum(k = 1..D)

hvor D er nettverks-diameteren.

Oppgave 2

Betrakt et Omega-nett med N innganger, (N = en potens of 2) hvor hver svitsje-celle er individuelt styrt. Oppgave c) og d) er en smule vanskelig. Mer informasjon kan finnes i [Hwang93], s. 341-343.

a)

Generelt: Hvor mange permutasjoner (en til en og - avbildning) kan defineres over N innganger?

b)

Hvor mange permutasjons-funksjoner kan utføres av Omega-nettet? Hvor stor prosentandel av det teoretisk mulige antall blir dette når N=8?

c)

For et vilkårlig kilde(S)-destinasjons(D)-par kan veien gjennom nettet unikt bestemmes av destinasjons-adressen D. Istedet for å bruke D, velger vi benytte T = (S xor D) som rutings-merke. Vis hvordan T alene kan brukes til å bestemme veivalget. Prøv å finne noen fordeler ved å benytte T som rutings-merke.

d)

Omega-nettet er i stand til å foreta kringkasting (en til mange - avbildning). Finn en enkel rutingsalgoritme som foretar en slik kringkasting for det tilfellet at antallet destinasjonsnoder er en potens av 2 og at disse adressene avviker fra hverandre i de h minst signifikante bit. Angi hvilken gruppe PE'er det kringkastes til.


Pauline Haddow(pauline@idt.unit.no)
Last modified: Fri Oct 13 12:04:49 1995