目錄

• • • 仿真和模擬
    • 非馮諾依曼計算機
    • 兼容
    • 兼容方法：
  • 并行性概念
  • • 從處理數(shù)據(jù)的并行性看并行性等級
    • 從信息加工的并行性看并行性等級
    • 提高并行性技術途徑
    • • 時間重疊
      • 資源重復
      • 資源共享
    • 單處理機
    • 多處理機
    • cf:多計算機系統(tǒng)和多處理機系統(tǒng)
    • 耦合

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### 一、馮諾依曼機組體系結構 1. 組成：計算器、存儲器、輸入輸出設備、存儲器 存儲程序，程序控制 解釋：程序由指令組成，指令+數(shù)據(jù)存在存儲器中；程序啟動后按照邏輯順序把指令從存儲器中讀出來執(zhí)行

仿真和模擬

仿真：用微程序直接解釋另一種指令系統(tǒng)
模擬：用機器語言解釋實現(xiàn)軟件移植（層次高一層）

非馮諾依曼計算機

從傳統(tǒng)指令驅(qū)動型改變?yōu)閿?shù)據(jù)驅(qū)動型

兼容

系列機的要求：保證向后兼容，力爭向上兼容

兼容方法：

1.采用系列機

2.采用模擬和仿真的方法

3.采用統(tǒng)一的高級語言方法

4.并行編譯

5.聯(lián)網(wǎng)

并行性概念

同一時刻或同一時間間隔內(nèi)完成兩種或兩種以上工作，只要時間上相互重疊，均存在并行性。

從處理數(shù)據(jù)的并行性看并行性等級

• 位串字串
• 位并字并
• 位片串字并
• 全并行
  位：一個位片能同時處理的字數(shù)； 字：字長

從信息加工的并行性看并行性等級

• 存儲器操作并行（并行存儲器系統(tǒng)）
• 處理器操作步驟并行（流水線處理機）
• 處理器操作并行（陣列處理機）
• 指令/任務/作業(yè)并行（多處理機）

提高并行性技術途徑

• 時間重疊

  多個處理過程輪流重疊使用同一套硬件各部件e.g. 流水線

• 資源重復

  重復設置硬件資源，單處理----》多處理機

• 資源共享

  多個用戶分時使用同一個計算機系統(tǒng)

解釋：
并行處理機：一條向量指令，各處理機同時對各向量元素進行操作
陣列機：并行處理機普遍采用真理結構形式
相連存儲器：按內(nèi)容尋址（而不是按照地址尋址），有信息處理功能的存儲器

單處理機

提高單處理機性能的主要方法是：時間重疊 實現(xiàn)時間重疊的基礎：部件功能專門化

多處理機

同構型多處理機：同種類型的處理機構成一個大的系統(tǒng)，將一個作業(yè)分成若干獨立的程序段或任務，各自執(zhí)行
資源重復

異構型多處理機：將作業(yè)分解成串行執(zhí)行的若干任務，有不同功能的處理機分工完成，對多個作業(yè)重疊進行處理
時間重疊

分布式系統(tǒng)：各處理機盡量完成本地作業(yè)，當資源和能力不夠時，才與其他處理機協(xié)同
資源共享

cf:多計算機系統(tǒng)和多處理機系統(tǒng)

• 多計算機系統(tǒng)
  每臺計算機有自己的操作系統(tǒng)；
  通過通道或通信線路實現(xiàn)通信；
  以完整文件或數(shù)據(jù)集合進行信息傳遞

• 多處理機系統(tǒng)
  由統(tǒng)一的操作系統(tǒng)控制
  共享存儲器，各處理機之間能以完整的文件或數(shù)據(jù)集合進行信息傳遞；
  也可以以向量或單個數(shù)據(jù)進行通信；

耦合

• 耦合度：反映多機系統(tǒng)中各機器之間物理連接的緊密程度和交互作用能力的強弱
• 最低耦合：僅通過中間存儲介質(zhì)互相通信 e.g.磁帶
• 松散耦合：機器之間通過通道或者通信線路實現(xiàn)互聯(lián)
• 緊密耦合：通過總線或高速開關實現(xiàn)互聯(lián)

總結

以上是生活随笔為你收集整理的计算机体系结构-- 第一章4--计算机体系结构的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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