高級計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)作業(yè)匯總非標(biāo)準(zhǔn)答案

1、高級計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)作業(yè)作業(yè)學(xué)號：2220120336姓名：劉永繼11.ExplaintheConceptsComputerArchitecture系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由程序設(shè)計者所看到的一個計算機(jī)系統(tǒng)的屬性。即計算機(jī)系統(tǒng)的軟硬件界面。AdvancedCA高級系統(tǒng)結(jié)構(gòu)新型計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)?；诖杏嬎銠C(jī)結(jié)構(gòu)，研究多指令多數(shù)據(jù)計算機(jī)系統(tǒng)，具有并發(fā)、可擴(kuò)展和可編程性。為非馮式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。AmdahllawAmdahl定律系統(tǒng)中某部件由于采用某種方式時系統(tǒng)性能

2、改進(jìn)后，整個系統(tǒng)性能的提高與該方式的使用頻率或占的執(zhí)行時間的比例有關(guān)。SCALARPROCESSING標(biāo)量處理機(jī)在同一時間內(nèi)只處理一條數(shù)據(jù)。LOOKAHEAD先行技術(shù)通過緩沖技術(shù)和預(yù)處理技術(shù)，解決存儲器沖突，使運算器能夠?qū)Ｐ呐c數(shù)據(jù)的運算，從而大幅提高程序的執(zhí)行速度。PVP向量型并行計算處理機(jī)以流水線結(jié)構(gòu)為主的并行處理器。SMP對稱多處理機(jī)系統(tǒng)任意處理器可直接訪問任意內(nèi)存地址使用共享存儲器，訪問延遲、帶寬、機(jī)率都是等價的。MPP大規(guī)模并行

3、計算機(jī)系統(tǒng)物理和邏輯上均是分布內(nèi)存，能擴(kuò)展至成百上千處理器，采用專門設(shè)計和定制的高通信帶寬和低延遲的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。DSM分布式共享存儲系統(tǒng)內(nèi)存模塊物理上局部于各個處理器內(nèi)部但邏輯上是共享存儲的。COW機(jī)群系統(tǒng)每個節(jié)點都是一個完整的計算機(jī)，各個節(jié)點通過高性能網(wǎng)絡(luò)相互連接，網(wǎng)絡(luò)接口和IO總線松耦合連接，每個節(jié)點有完整的操作系統(tǒng)。GCE網(wǎng)格計算環(huán)境利用互聯(lián)網(wǎng)上的計算機(jī)的處理器閑置處理能力來解決大型計算問題的一種科學(xué)計算。CISC高級計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)

4、作業(yè)作業(yè)學(xué)號：2220120336姓名：劉永繼3非遠(yuǎn)程存儲訪問利用私有的存儲器通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行消息傳遞。SHELLARCHITECTUREShell結(jié)構(gòu)用專門定制的Shell電路將商用微處理器和節(jié)點的其它部分（包括板級Cache、局存、NIC和DISK）連接起來。PRAM隨機(jī)存取并行機(jī)器模型共享存儲的SIMD模型，假定存在一個容量無限大的共享存儲器，有有限或無限個功能相同的處理器，且他們都具有簡單的算術(shù)運算和邏輯判斷功能，在任何時刻處理

5、器都可以通過共享存儲單元相互交互數(shù)據(jù)。BSP整體同步并行計算模型分布存儲的MIMD計算模型，將處理器和路由器分開，強(qiáng)調(diào)了計算任務(wù)和通信任務(wù)的分開。采用障礙同步的方式以硬件實現(xiàn)的全局同步是在可控的粗粒度級，從而提供了執(zhí)行緊耦合同步式并行算法的有效方式。LOGP分布存儲的、點到點通信的多處理機(jī)模型L(Latency)表示信息從源到目的地所需的時間；O(Overhead)表示處理器接受或發(fā)送一條消息所需額外開銷，并且在此期間處理器不能做作任何

6、操作；G(Gap)表示處理器連續(xù)進(jìn)行兩次發(fā)送或接收消息之間必須有的時間間隔；P(Process)表示處理器的數(shù)目。2.ExplaintheFlynnclassifyitssemantics.1)單指令流單數(shù)據(jù)流（SingleInstructionStreamSingleDataStream，SISD）SISD其實就是傳統(tǒng)的順序執(zhí)行的單處理器計算機(jī)，其指令部件每次只對一條指令進(jìn)行譯碼，并只對一個操作部件分配數(shù)據(jù)。2)單指令流多數(shù)據(jù)流（Si

7、ngleInstructionStreamMultipleDataStream，SIMD）SIMD以并行處理機(jī)為代表，結(jié)構(gòu)如圖，并行處理機(jī)包括多個重復(fù)的處理單元PU1～PUn，由單一指令部件控制，按照同一指令流的要求為它們分配各自所需的不同的數(shù)據(jù)。3)多指令流單數(shù)據(jù)流（MultipleInstructionStreamSingleDataStream，MISD）MISD的結(jié)構(gòu)，它具有n個處理單元，按n條不同指令的要求對同一數(shù)據(jù)流及其中間

8、結(jié)果進(jìn)行不同的處理。一個處理單元的輸出又作為另一個處理單元的輸入。4)多指令流多數(shù)據(jù)流（MultipleInstructionStreamMultipleDataStream，MIMD）MIMD的結(jié)構(gòu)，它是指能實現(xiàn)作業(yè)、任務(wù)、指令等各級全面并行的多機(jī)系統(tǒng)，多處理機(jī)就屬于MIMD。3.WherearethedifficultiesofParallelProcessingWhatis‘Parallel(并行并行)、concurrent（并發(fā)