高級計算機體系結構作業(yè)匯總非標準答案

1、高級計算機體系結構作業(yè)作業(yè)學號：2220120336姓名：劉永繼11.ExplaintheConceptsComputerArchitecture系統(tǒng)結構由程序設計者所看到的一個計算機系統(tǒng)的屬性。即計算機系統(tǒng)的軟硬件界面。AdvancedCA高級系統(tǒng)結構新型計算機系統(tǒng)結構?；诖杏嬎銠C結構，研究多指令多數據計算機系統(tǒng)，具有并發(fā)、可擴展和可編程性。為非馮式系統(tǒng)結構。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。SCALARPROCESSING標量處理機在同一時間內只處理一條數據。LOOKAHEAD先行技術通過緩沖技術和預處理技術，解決存儲器沖突，使運算器能夠專心與數據的運算，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以流水線結構為主的并行處理器。SMP對稱多處理機系統(tǒng)任意處理器可直接訪問任意內存地址使用共享存儲器，訪問延遲、帶寬、機率都是等價的。MPP大規(guī)模并行

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

4、作業(yè)作業(yè)學號：2220120336姓名：劉永繼3非遠程存儲訪問利用私有的存儲器通過互聯(lián)網絡進行消息傳遞。SHELLARCHITECTUREShell結構用專門定制的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隨機存取并行機器模型共享存儲的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據。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，強調了計算任務和通信任務的分開。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)表示處理器的數目。2.ExplaintheFlynnclassifyitssemantics.1)單指令流單數據流（SingleInstructionStreamSingleDataStream，SISD）SISD其實就是傳統(tǒng)的順序執(zhí)行的單處理器計算機，其指令部件每次只對一條指令進行譯碼，并只對一個操作部件分配數據。2)單指令流多數據流（Si

7、ngleInstructionStreamMultipleDataStream，SIMD）SIMD以并行處理機為代表，結構如圖，并行處理機包括多個重復的處理單元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據。3)多指令流單數據流（MultipleInstructionStreamSingleDataStream，MISD）MISD的結構，它具有n個處理單元，按n條不同指令的要求對同一數據流及其中間

8、結果進行不同的處理。一個處理單元的輸出又作為另一個處理單元的輸入。4)多指令流多數據流（MultipleInstructionStreamMultipleDataStream，MIMD）MIMD的結構，它是指能實現(xiàn)作業(yè)、任務、指令等各級全面并行的多機系統(tǒng)，多處理機就屬于MIMD。3.WherearethedifficultiesofParallelProcessingWhatis‘Parallel(并行并行)、concurrent（并發(fā)