計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)一、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的多級(jí)層次結(jié)1964年G.M.Amdahl在介紹IBM360系統(tǒng)時(shí)提出：計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)是從程序二、計(jì)算機(jī)組成、計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)指的是計(jì)算機(jī)組成的物理實(shí)現(xiàn)，包括處理機(jī)、主存等部件的物理結(jié)構(gòu)，器件的集成度和速度，器件、模塊、插件、底板的劃分與連接，IBM370系列三、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的定量設(shè)計(jì)原Admal值。Admal定律表明了性能提高量的遞減規(guī)律。五、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的并六、分類可能個(gè)數(shù)。分為SISD（單指令流單數(shù)據(jù)流、SIMD（單指令流多數(shù)據(jù)流、MISD（多指令流單數(shù)據(jù)流、MIMD四大類（多指令流多數(shù)據(jù)流。數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)、尋址方式與指令系一、數(shù)據(jù)二、確定數(shù)據(jù)表示的①向量數(shù)組數(shù)據(jù)表?②堆棧數(shù)據(jù)表③浮點(diǎn)數(shù)三、尋址（IBM37 四、指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)指令系統(tǒng)的功能設(shè)操作數(shù)的類型和大 原因一是寄存器和CPU內(nèi)部其他單元一樣，要比器指令系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)–1.復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)CISC(ComplexInstructionSet–2.精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)RISC(ReducedInstructionSet指令的組?–操作碼和地址碼【練習(xí)】浮點(diǎn)數(shù)尾數(shù)基值取大，可使浮點(diǎn)數(shù)（ 【練習(xí)】SIMD是指系一、系統(tǒng)的性能指1.容 比主存的實(shí)際地址空間要大得多，并采用像主存一樣的隨機(jī)方2.系統(tǒng)器被連續(xù)時(shí)能提供的數(shù)據(jù)傳輸速率稱為器的最大帶寬。二、并行并行器（ParallelMemory）是指在一個(gè)器周期能并行到多個(gè)字的器，能有效地提高器的帶寬。并行器主要有2種，一種是單體多字并行器，另一種是低位交叉編址多體并行器。三、虛擬能按實(shí)地址主存。虛地址與實(shí)地址之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的規(guī)則稱為地種地址映像把虛地址轉(zhuǎn)換成實(shí)地址稱為地址變換（AddressTranslation失效，那么就需要磁盤器。這時(shí)，先要把虛地址變換成磁盤器物理地址，稱之為外部地址變換，然后才能磁盤器，將要的數(shù)據(jù)塊調(diào)入主存。外部地址變換地依靠軟件來(lái)則稱為發(fā)生實(shí)存，那么就要采用某種替換算法來(lái)確定新數(shù)據(jù)塊四、三級(jí)系虛擬器（VirtualMemory）是針對(duì)主存容量不能滿足要求而提Cache器（CacheMemory）是針對(duì)主存速度不能滿足要求而從程序員來(lái)看，不管系統(tǒng)的組織多么復(fù)雜，都只看到一個(gè)器，這個(gè)器采用與主存相同的按地址隨機(jī)的方式工作，它的等效速度接近于Cache的速度，等效容量是虛擬地Cache、主存、磁盤這3個(gè)物理器組織成一個(gè)三級(jí)系統(tǒng)的方式以構(gòu)成一個(gè)“Cache-主存-磁盤”系統(tǒng)。兩個(gè)系統(tǒng)的組織方一個(gè)系統(tǒng)的組織方這種組織方式是把Cache、主存和磁盤3個(gè)器組織成一個(gè)擬地址Cache系統(tǒng)Cache能夠直接接受虛擬地址的，找出CPU所需要的數(shù)據(jù)或指令。全Cache系統(tǒng)的組織方盤兩種器構(gòu)成“Cache-磁盤”系統(tǒng)?！揪毩?xí)】與虛 器的等 速度無(wú)關(guān)的是（D總線、中斷與輸入輸出一、輸入輸出系統(tǒng)直接器按用法：總線、非總線。（一）基本輸入輸出1用于連接低速設(shè)備，如終端、（二）中斷輸入輸出用于連接低速設(shè)（三）直接器(DMA)方出方式主要用來(lái)連接高速設(shè)備。(1)設(shè)備請(qǐng)求直接發(fā)往主串行單向控制通信（源控、目控四、通道處理通道極限流量≥實(shí)際最大流量備是靠B來(lái)區(qū)分的。5、標(biāo)量處理一、標(biāo)量處理超長(zhǎng)指令字(VLIW:VeryLongInstructionWord)處理機(jī) STORER1, (n)=指令地址控制相三、轉(zhuǎn)移預(yù)測(cè)技–時(shí)間并行性從到流水線稱為流水寄存器、流水鎖存器、流水寄存器時(shí)空Cray-112YH-118條；Pentium一條5段的定點(diǎn)和一條8段的浮點(diǎn)流水線；PentiumIII有三Texas公司的ASC計(jì)算機(jī)中的8流水（功能性部件反饋回路→任務(wù)可能多次流過(guò)同能【練習(xí)】利用時(shí)間概念實(shí)現(xiàn)并行處理的是（ B.C.并行（陣列）【練習(xí)】靜態(tài)流水線是指（ 向量處理for(i=10;i<=1010;c[i]=a[i]+b[i+5]C(10:1010)=A(10:1010)+B(15二、向量處理方向處理和分組處理是向量的處理方式，也是向量的流水處理方式 向量處