7.19 图7.39是一个的Delta网络。
(1)问该网络在任何处理机和任何存贮器模块之间是否都有一个通路?
(2)令是二进制编号为的某处理机所要访问的存贮模块号的二进制编码,网络中第0、1、2级的控制信号分别为,其中第i级控制信号为0时,控制成直连,为1时控制成交叉连接。根据某处理机p2p1p0给出的访存模块号,为了将网络通路建立起来,请写出控制信号与及的逻辑关系式。
(3)若0号处理机访问2号存贮模块的同时,4号处理机要访问4号存储模块,6号处理机要访问3号存贮模块,问是否发生阻塞?
图7.39 习题7.19 的图
7.20 令矩阵A以行主方式存放在主存储器中,试证明在对A进行m次完全混洗变换后可获得转置矩阵AT。
7.21 (a)Benes二元网是一种重安排和非阻塞多级网络,因为重安排它已有的连接可以在输入和输出间实现全部可能的连接,因而总能给新的输入-输出对建立一条新的通路。
图7.40 习题7.21 的8×8 Benes网络
试设计一寻径算法在8×8Benes网络上实现下列排列:
经学过的SIMD多级互连网络按阻塞、重安排和非阻塞三种不同的特征进行分类。
7.22 设N个输入端的Omega网络(N=),它的每个开关单元都是独立控制的。
(a)给定任意一个源-目的(S-D)对,其连接通路可用目的地址唯一控制,现不用目的地址(D)作为寻径标记,而定义作为寻径标记。试说明可以单独用T来确定连接通路。用T作为寻径标记的优点是什么?
(b)Omega网络能实现(一源到多目的)播送功能,若目的PE数为2的幂,试给出一简单的寻径算法以完成这一功能。
7.23 在下列单级互连网络中,将信息从一个PE播送给所有其它PE要用多少步(N=2n个PE)?
(a)混洗交换网络,每步只能做一次混洗或一次交换,但不能两者混合。
(b)立方体网络,每步i(0≤i≤n-1)可实现寻径函数Ci。
7.24 试证明一次通过Omega网络能或不能实现任意的移数排列,所谓移数排列可定义如下:给定N=个输入端,将数据循环左移或循环右移k(0≤k<N)个距离即为移数排列。
7.25 试证明多级Omega网络采用不同大小构造块构造时所具有的下列特性。
(a) 一个k×k 开关模块的合法状态(连接)数目等于。
(b) 试计算2×2开关模块构造64个输入端的Omega网络一次通过所能实现置换的百分比。
(c) 采用8×8开关模块构造64个输入端Omega网络,重复(b)。
(d) 采用8×8开关模块构造512个输入端的Omega网络,重复(b)。
7.26 (a) 画出2×2开关构成的16个输入端的Omega网络。
(b) 结点1011传送消息给结点0101,同时结点0111传送信息给结点1001,画出完成这一寻径的开关设置。这种情况会出现阻塞吗?
(c) 试计算这个Omega网络一次通过实现的置换个数,一次通过实现的置换个数占全部置换的百分比为多少?
(d) 这个网络实现任意一个置换最多的通过次数是多少?
7.27 试确定下列网格计算机和超立方体多计算机中的最优寻径路径。
(a) 假设有一个64个结点的超立方体网络,根据E立方体寻径算法,画出从结点101101发送消息给结点011010的路径,并标出这条路径上的所有中间结点。
(b) 在一个8×8网格上,根据下面的条件确定两条优化的选播路径,源结点是(3,5), 10个目的结点是(1,1), (1,2),
(1,6), (2,1), (4,1),(5,5), (5,7), (6,1), (7,1), (7,5)。(i)第一条选播路径应使通道数最少。(ii)第二条选播路径应使从源结点到每个目的结点的距离最短。
(c) 假设有一个16个结点的超立方体网络,源结点是(1010),9个目的结点是(0000),(0001),(0011),(0100),(0101),(0111),(1111),(1101),(1001)。根据贪婪算法,尽可能地使用流量较少的通道,确定一条较优的选播路径,使从源结点到所有目的结点的距离最短。