折叠 编辑本段 处理器系统和多处理器系统
1.单处理器系统:一个计算机系统只包括来自一个运算处理器。
2.多处理器系统:一个计算机系统有多个运算处理器。
3.串行和并行
·早期计算机系统是基于单个处理器的顺序处理机器,程序员编写串行执行的代码,让其在处理器上串行执行,每条指令的执行也是串行的(取指令、取操作数、执行操作、存储结果)。
4.计算机系统结构分类
计算机系统可以分作以下四类:
·单指令流单数据流(SISD):一个处理器在一个存储器中的数据上执行单条指令流。
单指令流多数据流(SIMD):单条指令流控制多个处理单元同时执行,每个处理单元包括处理器和相关的数据存储,一条指令控制了不同的处理器对不同的数据进行操作。向量机和阵列机是这类计算机系统的代表 。
S翻多传讲兰IMD
在一台SIMD换帮卫施执计算机中,有一个控制部件(又称为控制单元,control unit)和许多处理单元(processing unit)。大量的处理单元通常构成阵列,因此SIMD计算机有时也称为阵列处理机。所有的处理单元在控制部件的统一片力刑孩爱垂开视土控制下工作。控制部件向所有的处理单元广播同一条指令,所有的处理单元同时执行这条指令,但是每个处360百科理单元操作的数据不同。控制部件可以有选择地屏蔽掉一些处理单元,被屏蔽掉的处理单元不执行控制部策件广播的指令。
·多指令流单数据流(MISD):一个数据流被传送给一组处理器,通过这一组处理器上的不同指令操作最终得到处理结果。
不同的处理器按照不同的模式来协同处理同一组数据,期望以最快最好的方式得到结果政突迅镇知。
正在研究中…
·多指令流多数据流(MIMD):多个处理器对各自不同的数据集同时执行不同的指令流。可以把MIMD系统划分为共享内存紧密耦合MIMD系印粒煤统和内存分布松散耦合MIMD系统两大类。
根据处理器分配策略,紧密耦合MIMD系统可以分为主从式系见比停走理难束裂置统MSP(Main/Slave Multiprocessor)和对称式垂果印也吗系统SMP(Symmetric Multi-Processor)两类。
主从式系统基本思想是:在一个特别的处理器上运行操作系统内阻倍分庆已负试社们核,其他处理器上则运行用户程序和操作系统例行程序,内核负责分配和调度各个处理器,并向其他程序提供各种置负走混光似伯尔村服务。
在对称式多处理器系统中有两个或两个以上的处理器,操作系统内核可以运行在任意一个处理器上。每个处理器都可以自我调度运行的进程和线程,单个进程的多个线程可在不同处理器上理象危倍并德父味同时运行。操作系统内核也被设计成多进程或多线程,内核的各个部致千源什阳圆血置太剧分可以并行执行。
在松散耦合MIMD系统中,每个处理单元都有一个独立的内存储器,各个处理单元之间通过设定善游的线路或网络通信,多计算机系统和集群(Cluste表条收船r)系统都是松散耦合MIMD系统的例子。
折叠 编辑找例孩层今商本段 寄存器
计算机系统的处理器包括一组寄存器,其个数根据机型的不同而不同,它们构成了一级存储,比主存容量小,但访问速度快。这组寄存器所存储的信息与程序的执行有很大关系,构成了处理器现场。
·每一个进程被暂时中止执行时,操作系统就要保存相关的信息(包括处理器现场)以保证未来某个时刻,该进程可以继续执行。
这些寄存器可分成以下几类:
·通用寄存求美器:可由程序设计者指定许多功能,如存放操作数或用作寻址寄存器。
·地址寄存器:指明内存地址,如索引寄存器、段寄存器、堆栈指针寄存器等。
·I/O地址寄存器:指定I/O设备。
·I/O缓冲寄存器:用于处理器和I/O设备交换数据必。
·控制寄存器:存放处理器的控制和状态信息,至少包括程序计数器PC和指令寄存器省团志负距将短知IR,中断寄存器以及用于存储器和I/O模块控制的寄存器。还有存放将被访问的存储单元地址的存储器地址寄存器,以及存放从存储器读出或欲写入的数据的存储器并善事稳石重视列派会数据寄存器。
·其他寄存红织对伟争世磁分记器