下载安卓APP箭头
箭头给我发消息

客服QQ:3315713922

计算机系统体系中结构的分类解析

作者:课课家教育     来源: http://www.kokojia.com点击数:1282发布时间: 2017-06-27 15:00:23

标签: 系统计算机体系

  计算机系统由计算机硬件和软件两部分组成。硬件包括中央处理机、存储器和外部设备等;软件是计算机的运行程序和相应的文档。计算机系统具有接收和存储信息、按程序快速计算和判断并输出处理结果等功能。常见的系统有WindowsLinux等。读完本篇文章能让大家轻松理解计算机系统体系中结构的分类,但是其中有许多的小细节,所以请大家仔细阅读本篇文章哦~

     计算机体系结构介绍:

  计算机体系结构是指那些对程序员可见的系统属性,还包括设计思想与体系结构。计算机体系结构解决的是计算机系统在总体上、功能上需要解决的问题,它和计算机组成、计算机实现是不同的概念。计算机体系结构就是指适当地组织在一起的一系列系统元素的集合,这些系统元素互相配合、相互协作,通过对信息的处理而完成预先定义的目标。计算机体系结构以图灵机理论为基础,属于冯·诺依曼体系结构。第1章论述计算机系统的概念及其设计原则,通过对冯·诺依曼计算机模型指令集的分类,简要阐述计算机系统发展的脉络及与体系结构发展密不可分的核心领域的现状与发展,最后简单介绍几种先进的微体系结构;第2章论述流水线的基本概念、分类及性能计算方法,并以DLX模型为实例详细描述流水线执行的关键技术,并对流水线中相关和冲突问题进行重点阐述;第3章通过指令级并行概念的介绍,详细阐述实现指令级并行的关键技术和算法;第4章为“存储系统”,重点讲述虚拟存储系统,Cache存储系统及并行主存系统;第5章详细介绍输入输出系统,讲述总线类型、控制及通信方式,并详细阐述中断系统及总线与CPU及存储器的通信原理。

      计算机体系结构,计算机组织和计算机实现三者的关系如下:

  (1)计算机体系结构是指计算机的概念性结构和功能属性

  (2)计算机组织是指计算机体系结构的逻辑实现,包括机器内的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等(常称为计算机组成原理)

  (3)计算机实现是指计算机组织的物理实现

  计算机体系结构分类如下:

  (1)宏观上按处理机的数量进行分类如下:

  1. 单处理系统

  2. 并行处理与多处理系统

  3. 分布式处理系统

  (2)微观上按并行程度分类如下:

  1. Flynn分类法(按指令流和数据流的多少进行分类)

  (指令流为机器执行的指令序列,数据流是由指令调用的数据序列)

  ①单指令流,单数据流(SISD)

  每个指令部件每次仅译码一条指令,而且在执行时仅为操作部件提供一份数据。

计算机系统体系中结构的分类解析_系统_计算机_体系_课课家教育

  ②单指令流,多数据流(SIMD)

  一种采用一个控制器来控制多个处理器,同时对一组数据(又称“数据矢量”)中的每一个分别执行相同的操作从而实现空间上的并行性的技术。

一种采用一个控制器来控制多个处理器,同时对一组数据(又称“数据矢量”)中的每一个分别执行相同的操作从而实现空间上的并行性的技术。

  ③多指令流,单数据流(MISD)

  使用多个控制器来异步地控制多个处理器,但是在执行时仅为操作部件提供一份数据。

使用多个控制器来异步地控制多个处理器,但是在执行时仅为操作部件提供一份数据。

  ④多指令流,多数据流(MIMD)

  是使用多个控制器来异步地控制多个处理器,从而实现空间上的并行性的技术。

是使用多个控制器来异步地控制多个处理器,从而实现空间上的并行性的技术。

  2. 冯泽云分类法(按并行度对各种计算机系统进行结构分类)

  ①字串行位串行(WSBS)

  同时只对一个字的一位进行处理

  ②字并行位串行(WPBS)

  同时对许多字的同一位(称位片)进行处理

  ③字串行位并行(WSBP)

  同时对一个字的全部位进行处理

  ④字并行位并行(WPBP)

  同时对许多字的全部或部分位进行处理

  3. Handler分类法(在系统中三个层次上按并行程度及流水线处理程度分类)

  ①PCU(处理控制器器或宏流水) K级

  ②ALU(算逻部件或指令流水) D级

  ③BLC(位级电路或操作流水) W级

  4. Kuck分类法(用指令流和执行流及其多重性来描述计算及系统控制结构的特征)

  ①单指令流单执行流(SISE)

  ②单指令流多执行流(SIME)

  ③多指令流单执行流(MISE)

  ④多指令流多执行流(MIME)

      小结:相信大家阅读完毕本篇文章后,收获不小吧?更多知识还需要大家阅读大量书籍,当然如果大家想要了解更多与本文相关的详细内容请登录课课家教育平台咨询哦~

赞(0)
踩(0)
分享到:
华为认证网络工程师 HCIE直播课视频教程