(1)从宏观上按处理机的数量分类:
单处理机系统
多处理机系统
并行处理机系统
(2)从微观上
Flynn分类法:
SISD,SIMD,MISD,MIMD
冯氏分类法:
1972年冯泽云提出用最大并行度来对计算机体系结构进行分类。所谓最大并行度Pm是指计算机系统在单位时间内能够处理的最大的二进制位数。设每一个时钟周期△ti内能处理的二进制位数为Pi,则T个时钟周期内平均并行度为Pa=(∑Pi)/T(其中i为1,2,…,T)。平均并行度取决于系统的运行程度,与应用程序无关,所以,系统在周期T内的平均利用率为μ=Pa/Pm=(∑Pi)/(T*Pm)。用平面直角坐标系中的一点表示一个计算机系统,横坐标表示字宽(N位),即在一个字中同时处理的二进制位数;纵坐标表示位片宽度(M位),即在一个位片中能同时处理的字数,则最大并行度Pm=N*M。
由此得出四种不同的计算机结构:
①字串行、位串行(简称WSBS)。其中N=1,M=1。
②字并行、位串行(简称WPBS)。其中N=1,M>1。
③字串行、位并行(简称WSBP)。其中N>1,M=1。
④字并行、位并行(简称WPBP)。其中N>1,M>1。
指令系统:
CISC:
RISC:
指令控制方式:
1。顺序方式。取指,分析,执行。每一条指定执行完,才去取下一条指令。循环往复。
2.重叠方式。在解释第K条指令的操作完成之前,就可以开始解释第K+1条指令。
3.流水方式:
取指2ns,分析2ns,执行1ns,执行100条的话
周期是最长的那一个阶段占用时长2ns
理论工式:(t1+t2+tk)+(n-1)*t = (2+2+1)+(100-1)*2=203
实践工时:(k+n-1)*t = (3+100-1)*2 = 204
流水线的吞吐率:单位时间内流水线处理机流出的结果数。对指令而言,就是单位时间内执行的指令数。=指令条数/流水线执行时间。
流水线的最大吞吐率:1/周期。
流水线的加速比:不适用流水线的执行时间/使用流水线的执行时间。
流水线的效率:n个任务占用的时空区与k个流水段总的时空区的比值。