計算機體系結構結構：計算機的概念結構、功能和性能特性，它從一個更高的層次對計算機的結構特征等宏觀特征進行研究。

1、計算機體系結構分類

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2、CISC和RISC

指令體系結構（ISA）：一個處理器支持的指令和指令的字節級編碼，不同的處理器族支持不同的指令體系結構。所以程序員編寫的程序可以在一種機器上運行，就有可能在另一種機器上無法運行。

2.1 CISC ?復雜指令計算機

基本思想是用更復雜的新指令代替原先由軟件子程序完成的功能，從而實現軟件的硬化。微處理器X86就屬于CISC型。

CISC 缺點：

1、指令過于復雜

2、每條復雜指令都要通過一段解釋性微程序才能完成，這個需要多個CPU周期，從而降低了機器的處理速度

3、 由于指令系統過于龐大，難以優化編譯生成真正高效的目標代碼

4、 CISC強調完善中斷控制，設計復雜，研制周期長。

5、CISC給芯片設計帶來很多困難，使芯片種類增多，出錯率大成本高。

2.2 RISC 精簡指令計算機

通過減少指令總數和簡化指令功能、降低硬件的設計復雜度、使指令能單周期運行，并通過優化編譯，提高指令的執行速度，采用硬線控制邏輯，優化編譯程序。ARM處理器屬于RISC型。

3、流水線技術

3.1 定義

流水線技術是將一個比較復雜的處理過程分為n個復雜程度相當、處理時間大致相等的子過程，每個子過程由一個獨立的功能部件來完成，處理對象在各子過程連成的線路上流動，在同一時間，n個部件同時進行不同的操作，完成不同的任務。

3.2 指令的控制方式

順序方式：各機器指令之間順序串行地執行。優點：控制簡單。缺點：速度慢、各部件利用率低。

重疊方式：在解釋第K條指令之前，就開始執行第k+1 條指令。優點：速度有些提高，控制不是很復雜。缺點：會出現沖突、轉移和相關等問題，在設計的時候要考慮。

流水方式：模仿工業生成過程的流水線方式而產生的一種指令控制方式。

流水的種類

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3.3 流水的相關處理

RISC 中采用的流水技術有：超流水線、超標量、超長指令字。

超流水線：是RISC一種并行處理技術。通過細化流水、增加級數和提高主頻，使得每個機器周期內完成一個甚至兩個浮點操作。實質是時間換空間。

超標量技術：是RISC一種并行處理技術。通過內裝多條流水線來同時執行多個處理。實質是空間換時間。

超長指令字VLIW：同時執行多條指令。

3.4 吞吐率和流水建立時間

吞吐量值單位時間內流水線處理機流出的結果數。，對指令而言就是單位時間內執行的指令數。

p=1/max{t1,t2 ...}

4、陣列處理機、并行處理機和多處理機

并行處理包含以下幾類

1、存儲器操作并行

2、處理器操作步驟并行（流水線處理機）

3、處理器操作并行（陣列處理機）

4、指令、任務、作業并行（多處理機、分布處理系統、計算機網絡）

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總結

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