计算机系统结构第一天part3

目录

1.4软件、应用、器件的发展对系统结构的影响

1.4.1软件的发展对系统结构的影响

一、软件的可移植性

二、实现可移植性的常用方法

1.4.2软件的发展对系统结构的影响

1.4.3器件的发展对系统结构的影响

1.5系统结构中的并行性开发及计算机系统的分类

1.5.1、并行性包括同时性和并发性

1.5.2、从执行程度角度可以分为：

1.5.3、从处理数据的角度看

1.5.4、提高并行性的技术途径

1.5.5、计算机系统的分类（Flynn分类法）

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1.4软件、应用、器件的发展对系统结构的影响

1.4.1软件的发展对系统结构的影响

一、软件的可移植性

 x轴为时间，向后兼容是基本要求，后指以后即未来：15年开发的软件可以在17年的平台上使用

二、实现可移植性的常用方法

a.采用系列机

b.模拟与仿真

c.统一高级语言

1.4.2软件的发展对系统结构的影响

应用需求是促使计算机系统结构发挥在那的最根本动力

需要高性能的系统结构的特殊领域

多媒体：3D游戏、高清视频

网络应用：高性能路由器、防火墙

科学计算：天气预报、石油勘探

1.4.3器件的发展对系统结构的影响

发展趋势：摩尔定律：集成电路芯片上所集成的晶体管数目每隔18个月翻一番

 2000年以前器件的更新换代是计算机换代的最突出的标志，2000以后特别是在2004/2005以后主要是靠系统结构的不断改进

1.5系统结构中的并行性开发及计算机系统的分类

1.5.1、并行性包括同时性和并发性

同时性：两个或两个以上事件同时发生

并发性：两个或两个以上事件同一时间间隔内发生

1.5.2、从执行程度角度可以分为：

(1)指令内部并行：一条指令执行时各微操作之间并行。

(2)指令级并行：两条或多条指令并行执行

（3）线程级并行：并行执行两个或两个以上的线程

(4)任务级或过程级并行：并行执行两个以上过程或任务（程序段）。

(5)作业或程序级并行：并行执行两个或两个以上的作业或程序

1.5.3、从处理数据的角度看

字串位串：每次只对一个字的一位进行处理。最基本的串行处理方式，不存在并行性。
字串位并：同时对一个字的全部位进行处理，不同字之间是串行的。
字并位串：同时对许多字的同一位进行处理，具有较高的并行性。
字并位并：同时对许多字的全部位或部分位进行处理。最高一级的并行。

1.5.4、提高并行性的技术途径

时间重叠

资源重复

资源共享

1.5.5、计算机系统的分类（Flynn分类法）

按照指令流和数据流的多倍性进行分类

（1）单指令流单数据流（SISD）

 

（2）单指令流多数据流（SIMD）

 

（3）多指令流单数据流（MISD）

 

（4）多指令流多数据流（MIMD）