高級(jí)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)作業(yè)匯總非標(biāo)準(zhǔn)答案

1、高級(jí)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)作業(yè)作業(yè)學(xué)號(hào)：2220120336姓名：劉永繼11.ExplaintheConceptsComputerArchitecture系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由程序設(shè)計(jì)者所看到的一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的屬性。即計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟硬件界面。AdvancedCA高級(jí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)新型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。基于串行計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，研究多指令多數(shù)據(jù)計(jì)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(shí)系統(tǒng)性能

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

3、計(jì)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(mén)設(shè)計(jì)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(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)存模塊物理上局部于各個(gè)處理器內(nèi)部但邏輯上是共享存儲(chǔ)的。COW機(jī)群系統(tǒng)每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)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(gè)節(jié)點(diǎn)有完整的操作系統(tǒng)。GCE網(wǎng)格計(jì)算環(huán)境利用互聯(lián)網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)的處理器閑置處理能力來(lái)解決大型計(jì)算問(wèn)題的一種科學(xué)計(jì)算。CISC高級(jí)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)

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

5、器都可以通過(guò)共享存儲(chǔ)單元相互交互數(shù)據(jù)。BSP整體同步并行計(jì)算模型分布存儲(chǔ)的MIMD計(jì)算模型，將處理器和路由器分開(kāi)，強(qiáng)調(diào)了計(jì)算任務(wù)和通信任務(wù)的分開(kāi)。采用障礙同步的方式以硬件實(shí)現(xiàn)的全局同步是在可控的粗粒度級(jí)，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(chǔ)的、點(diǎn)到點(diǎn)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(shí)間；O(Overhead)表示處理器接受或發(fā)送一條消息所需額外開(kāi)銷(xiāo)，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(shí)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(shí)就是傳統(tǒng)的順序執(zhí)行的單處理器計(jì)算機(jī)，其指令部件每次只對(duì)一條指令進(jìn)行譯碼，并只對(duì)一個(gè)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(gè)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(gè)處理單元，按n條不同指令的要求對(duì)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(gè)處理單元的輸出又作為另一個(gè)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(shí)現(xiàn)作業(yè)、任務(wù)、指令等各級(jí)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)