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
  • • 從處理數據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:多計算機系統和多處理機系統
    • 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+數據存在存儲器中；程序啟動后按照邏輯順序把指令從存儲器中讀出來執行

仿真和模擬

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

非馮諾依曼計算機

從傳統指令驅動型改變為數據驅動型

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.采用統一的高級語言方法

4.并行編譯

5.聯網

并行性概念

同一時刻或同一時間間隔內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。

從處理數據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； 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）
• 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

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，將一個作業分成若干獨立的程序段或任務，各自執行
資源重復

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

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

cf:多計算機系統和多處理機系統

• 多計算機系統
  每臺計算機有自己的操作系統；
  通過通道或通信線路實現通信；
  以完整文件或數據集合進行信息傳遞

• 多處理機系統
  由統一的操作系統控制
  共享存儲器，各處理機之間能以完整的文件或數據集合進行信息傳遞；
  也可以以向量或單個數據進行通信；

耦合

• 耦合度：反映多機系統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互聯
• 緊密耦合：通過總線或高速開關實現互聯

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容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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