1. 计算机基本组成:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备 。
2.并行性是指计算机系统具有可以同时进行运算或操作的特性,包括同时性与并发性。
3.基本思想:时间重叠、资源重叠、资源共享 。
4.传统串行方式:优:控制简单,节省设备 缺:执行指令速度慢,功能部件利用率低 。
5.流水线处理机:优:程序执行时间短,功能部件利用率高 缺:增加硬件,控制过程较复杂 。
6.并行处理机SIMD 一个控制器CU,N个处理单元PE,一个互连网络IN 。
7.并行处理机主要特点:
⑴ 单指令流多数据流方式工作。
⑵ 采用资源重复方法引入空间因素。
⑶ 以某一类算法为背景的专用计算机。
⑷ 并行处理机的研究必须与并行算法研究密切结合。
⑸ 异构型多处理系统。
8.多处理机系统组成MIMD:N个处理机+1个处理机存储器互联网络(PMIN)。
9.多处理机系统特点:
⑴ 结构灵活 并行处理机处理单元很多;多处理机有较强通用性,适用多样算法,处理单元数量较少。
⑵ 程序并行性 并行处理机是操作级并行,并行存在于指令内部;多处理机并行性存在于指令外部,必须采用多种途径识别程序并行。
⑶ 并行任务派生 并行处理机通过指令本身就可启动多个PE并行工作;多处理机由可由任务派生任务,任务多于处理机时多余任务进入排队器等待。
⑷ 进程同步 并行处理机自然同步;多处理机需要特殊的同步措施。
⑸ 资源分配和进程调度 并行处理机PE数固定,采用屏蔽手段改变PE数;多处理机有资源分配和进程调度问题。
补充:SISD、SIMD(并行处理机)、MISD、MSMD(多处理机)
10.使指令系统复杂的出发点:
⑴ 使目标程序得到优化。
⑵ 给高级语言提供更好的支持。
⑶ 提供对操作系统的支持。
11.RISC与CISC比较主要特点如下:
⑴ 指令数目较少,一般选用使用频度最高的一些简单指令 。
⑵ 指令长度固定,指令格式种类少,寻址方式种类少 。
⑶ 大多数指令可在一个机器周期内完成 。
⑷ 通用寄存器数量多,只有存数/取数指令访问存储器,其余指令无关寄存器之间进行操作。
两者主要区别在于设计思想上 。
12.存储系统分类:高速缓冲存储器(Cache,双极半导体) 主存储器(MOS半导休,又称内存储器,包括高速缓存和主存) 辅助存储器 。
13.存储器的层次:高速缓存-主存 主存-辅存
14.主存的基本组成:双极型 MOS型(由存储体、地址译码器、驱动器、I/O控制、片选控制、读/写控制)。
15.存储器的主要技术指标:存储容量、存取速度(访问时间、存储周期TM)TM>TA、读出时间 TM>TW、写入时间 、可靠性、MTBF平均故障间隔时间。
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