計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可按系統(tǒng)的功能、性能或體系結(jié)構(gòu)分類。

① 專用機(jī)與通用機(jī):早期計(jì)算機(jī)均針對(duì)特定用途而設(shè)計(jì), 具有專用性質(zhì)。60年代起, 開始制造兼顧科學(xué)計(jì)算、事務(wù)處理和過(guò)程控制三方面應(yīng)用的通用計(jì)算機(jī)。特別是系列機(jī)的出現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)文本的各種高級(jí)程序語(yǔ)言的采用,操作系統(tǒng)的成熟,使一種機(jī)型系列選擇不同軟件、硬件配置，就能滿足各行業(yè)大小用戶的不同需要，進(jìn)一步強(qiáng)化了通用性。但特殊用途的專用機(jī)仍在發(fā)展，例如連續(xù)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的全數(shù)字仿真機(jī)，超微型的空間專用計(jì)算機(jī)等。

② 巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī):計(jì)算機(jī)是以大、中型機(jī)為主線發(fā)展的。60年代末出現(xiàn)小型計(jì)算機(jī),70年代初出現(xiàn)微型計(jì)算機(jī),因其輕巧、價(jià)廉、功能較強(qiáng)、可靠性高，而得到廣泛應(yīng)用。70年代開始出現(xiàn)每秒可運(yùn)算五千萬(wàn)次以上的巨型計(jì)算機(jī)，專門用于解決科技、國(guó)防、經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的特大課題。巨、大、中、小、微型機(jī)作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的梯隊(duì)組成部分,各有其用途,都在迅速發(fā)展。

③ 流水線處理機(jī)與并行處理機(jī):在元件、器件速度有限的條件下，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與組織著手來(lái)實(shí)現(xiàn)高速處理能力,成功地研制出這兩種處理機(jī)。它們均面向ɑiθbi=ci(i=1，2，3，…,n;θ為算符)這樣一組數(shù)據(jù)(也叫向量)運(yùn)算。流水線處理機(jī)是單指令數(shù)據(jù)流(SISD)的，它們用重疊原理，用流水線方式加工向量各元素，具有高加工速率。并行處理機(jī)是單指令流多數(shù)據(jù)流(SIMD)的，它利用并行原理,重復(fù)設(shè)置多個(gè)處理部件,同時(shí)并行處理向量各元素來(lái)獲得高速度(見(jiàn)并行處理計(jì)算機(jī)系統(tǒng))。流水和并行技術(shù)還可結(jié)合，如重復(fù)設(shè)置多個(gè)流水部件，并行工作，以獲得更高性能。研究并行算法是發(fā)揮這類處理機(jī)效率的關(guān)鍵。在高級(jí)程序語(yǔ)言中相應(yīng)地?cái)U(kuò)充向量語(yǔ)句，可有效地組織向量運(yùn)算;或設(shè)有向量識(shí)別器，自動(dòng)識(shí)別源程序中的向量成分。

一臺(tái)普通主機(jī)(標(biāo)量機(jī))配一臺(tái)數(shù)組處理器(僅作高速向量運(yùn)算的流水線專用機(jī)),構(gòu)成主副機(jī)系統(tǒng),可大大提高系統(tǒng)的處理能力，且性能價(jià)格比高，應(yīng)用相當(dāng)廣泛。

④ 多處理機(jī)與多機(jī)系統(tǒng)、分布處理系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng):多處理機(jī)與多機(jī)系統(tǒng)是進(jìn)一步發(fā)展并行技術(shù)的必由之路，是巨型、大型機(jī)主要發(fā)展方向。它們是多指令流多數(shù)據(jù)流(MIMD)系統(tǒng),各機(jī)處理各自的指令流(進(jìn)程),相互通信，聯(lián)合解決大型問(wèn)題。它們比并行處理機(jī)有更高的并行級(jí)別，潛力大,靈活性好。用大量廉價(jià)微型機(jī),通過(guò)互連網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成系統(tǒng)，以獲得高性能，是研究多處理機(jī)與多機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)方向。多處理機(jī)與多機(jī)系統(tǒng)要求在更高級(jí)別(進(jìn)程)上研究并行算法，高級(jí)程序語(yǔ)言提供并發(fā)、同步進(jìn)程的手段，其操作系統(tǒng)也大為復(fù)雜，必須解決多機(jī)間多進(jìn)程的通信、同步、控制等問(wèn)題。

分布系統(tǒng)是多機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展，它是由物理上分布的多個(gè)獨(dú)立而又相互作用的單機(jī)，協(xié)同解決用戶問(wèn)題的系統(tǒng)，其系統(tǒng)軟件更為復(fù)雜(見(jiàn)分布計(jì)算機(jī)系統(tǒng))。

現(xiàn)代大型機(jī)幾乎都是功能分布的多機(jī)系統(tǒng)，除含有高速中央處理器外，有管理輸入輸出的輸入輸出處理機(jī)(或前端用戶機(jī))、管理遠(yuǎn)程終端及網(wǎng)絡(luò)通信的通信控制處理機(jī)、全系統(tǒng)維護(hù)診斷的維護(hù)診斷機(jī)和從事數(shù)據(jù)庫(kù)管理的數(shù)據(jù)庫(kù)處理機(jī)等。這是分布系統(tǒng)的一種低級(jí)形態(tài)。

多個(gè)地理上分布的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過(guò)通信線路和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，相互聯(lián)絡(luò)起來(lái)，構(gòu)成計(jì)算機(jī)網(wǎng)。它按地理上分布的遠(yuǎn)近，分為局部(本地)計(jì)算機(jī)網(wǎng)和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)上各計(jì)算機(jī)可相互共享信息資源和軟硬件資源。訂票系統(tǒng)、情報(bào)資料檢索系統(tǒng)都是計(jì)算機(jī)網(wǎng)應(yīng)用的實(shí)例。

⑤ 諾依曼機(jī)與非諾依曼機(jī):存儲(chǔ)程序和指令驅(qū)動(dòng)的諾依曼機(jī)迄今仍占統(tǒng)治地位。它順序執(zhí)行指令，限制了所解問(wèn)題本身含有的并行性，影響處理速度的進(jìn)一步提高。突破這一原理的非諾依曼機(jī)，就是從體系結(jié)構(gòu)上來(lái)發(fā)展并行性，提高系統(tǒng)吞吐量，這方面的研究工作正在進(jìn)行中。由數(shù)據(jù)流來(lái)驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)以及按歸約式控制驅(qū)動(dòng)和按需求驅(qū)動(dòng)的高度并行計(jì)算機(jī)，都是有發(fā)展前途的非諾依曼計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

與50位技術(shù)專家面對(duì)面20年技術(shù)見(jiàn)證，附贈(zèng)技術(shù)全景圖

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的微型计算机的层次结构,计算机系统层次结构微程序级的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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