軟考2019 計算機系統知識(計算機體系結構分類)

2021-09-03 07:08:29 字數 1263 閱讀 5831

(1)從巨集觀上按處理機的數量分類:

單處理機系統

多處理機系統

並行處理機系統

(2)從微觀上

flynn分類法:

sisd,simd,misd,mimd

馮氏分類法:

2023年馮澤雲提出用最大並行度來對計算機體系結構進行分類。所謂最大並行度pm是指計算機系統在單位時間內能夠處理的最大的二進位制位數。設每乙個時鐘週期△ti內能處理的二進位制位數為pi,則t個時鐘週期內平均並行度為pa=(∑pi)/t(其中i為1,2,…,t)。平均並行度取決於系統的執行程度,與應用程式無關,所以,系統在週期t內的平均利用率為μ=pa/pm=(∑pi)/(t*pm)。用平面直角座標系中的一點表示乙個計算機系統,橫座標表示字寬(n位),即在乙個字中同時處理的二進位制位數;縱座標表示位片寬度(m位),即在乙個位片中能同時處理的字數,則最大並行度pm=n*m。

由此得出四種不同的計算機結構:

①字序列、位序列(簡稱wsbs)。其中n=1,m=1。

②字並行、位序列(簡稱wpbs)。其中n=1,m>1。

③字序列、位並行(簡稱wsbp)。其中n>1,m=1。

④字並行、位並行(簡稱wpbp)。其中n>1,m>1。

指令系統:

cisc:

risc:

指令控制方式:

1。順序方式。取指,分析,執行。每一條指定執行完,才去取下一條指令。迴圈往復。

2.重疊方式。在解釋第k條指令的操作完成之前,就可以開始解釋第k+1條指令。

3.流水方式:

取指2ns,分析2ns,執行1ns,執行100條的話

週期是最長的那乙個階段占用時長2ns

理論工式:(t1+t2+tk)+(n-1)*t  = (2+2+1)+(100-1)*2=203

實踐工時:(k+n-1)*t = (3+100-1)*2 = 204

流水線的吞吐率: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。=指令條數/流水線執行時間。

流水線的最大吞吐率:1/週期。

流水線的效率:n個任務占用的時空區與k個流水段總的時空區的比值。

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