[工學(xué)]計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)術(shù)語解釋(編輯修改稿)
2024-09-17 14:22 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 運(yùn)算。操作數(shù)類型大小有：字節(jié)（8）、半字（16b）、單字（32b）、雙字（64b）第三章流水線技術(shù)：是指將一個(gè)重復(fù)的時(shí)序過程，分解為若干個(gè)子過程，而每一個(gè)子過程都可有效地在其專用功能段上與其它子過程同時(shí)執(zhí)行。流水線分類：（1）按功能的多少來分：單功能流水線、多功能流水線；（2）按同一時(shí)間內(nèi)各段之間的連接方式來分：靜態(tài)流水線、動(dòng)態(tài)流水線（3）按流水線的級(jí)別來分：部件級(jí)流水線（運(yùn)算操作流水線）、處理機(jī)級(jí)流水線（指令流水線）、處理機(jī)間流水線（宏流水線）（4）按各個(gè)流水段之間是否有反饋回路來分：線性流水線、非線性流水線（5）按數(shù)據(jù)表示分：標(biāo)量流水處理機(jī)、向量流水處理機(jī)先行控制器處理機(jī)結(jié)構(gòu)：包括三個(gè)獨(dú)立的控制器和四個(gè)緩沖棧。其中三個(gè)控制器為：存儲(chǔ)控制器、指令控制器、運(yùn)算控制器。四個(gè)緩沖棧：先行指令緩沖棧、線性讀數(shù)緩沖棧、現(xiàn)行操作棧，后行寫數(shù)棧。吞吐率：是指單位時(shí)間內(nèi)流水線所完成的任務(wù)數(shù)或輸出結(jié)果的數(shù)量。TP = n / Tk實(shí)際吞吐率小于最大吞吐率 Tk = (k+n1)△t加速比：是指流水線的速度與等功能非流水線的速度之比（s）；效率：是指流水線的設(shè)備利用率（E）。若流水線各段的時(shí)間相等：吞吐率：TP=n/(k+n1)△t TPmax=1/△t若各段執(zhí)行時(shí)間不相等時(shí)，完成幾個(gè)任務(wù)：TP=n /(∑ti + (n1)max(△t1,△t2…△tk)加速比和使用效率的關(guān)系： E = s/m或 S = mE效率和吞吐率的關(guān)系： E = TP△t0或 TP = E/△t 1效率：E = n個(gè)任務(wù)占用的時(shí)空區(qū) / k個(gè)流水段的總的時(shí)空區(qū) = T0 / KTk E = n/(k+n1) S = kn /(k+n1) TP = n / (k+n1)△t1單功能流水棧：是指只能完成一種固定功能的流水棧。1多功能流水棧：流水棧的各段通過不同連接實(shí)現(xiàn)不同功能。1非線性流水線調(diào)度：任務(wù)時(shí)要找出一個(gè)最小的循環(huán)周期，按照個(gè)周期向流水線輸入新任務(wù)，流水線的各個(gè)功能段都不會(huì)發(fā)生沖突，而且流水線的吞吐率和效率最高。1非線性流水線：某些流水段之間有反饋回路或前饋回路。1啟動(dòng)距離：連續(xù)輸入連個(gè)任務(wù)之間的時(shí)間間隔。1流水線沖突：幾個(gè)任務(wù)爭用同一個(gè)流水段。1禁止向量：預(yù)約表中每一行任意兩個(gè)“x”之間距離的集合。1沖突向量：C = (CmCm1…C2C1)其中m時(shí)禁止向量中的最大值數(shù)據(jù)相關(guān)：在執(zhí)行本條指令的過程中，如果用到的指令、操作數(shù)、變量等是前面指令的執(zhí)行結(jié)果，這種相關(guān)稱為數(shù)據(jù)相關(guān)。2控制相關(guān)：由條件分支指令、轉(zhuǎn)子程序指令、中斷等引起的相關(guān)。2三種數(shù)據(jù)相關(guān)：限度后寫相關(guān)、先寫后讀相關(guān)、寫寫相關(guān)。第四章指令級(jí)并行：當(dāng)指令之間不存在相關(guān)時(shí)，它們?cè)诹魉€中時(shí)可以重疊起來并行執(zhí)行的，這種指令序列中存在的潛在并行性稱為指令級(jí)并行。在開發(fā)循環(huán)級(jí)并行的各種技術(shù)中，最基本的技術(shù)有：指令調(diào)度技術(shù)、循環(huán)展開技術(shù)和換名技術(shù)。第五章（存儲(chǔ)系統(tǒng)）存儲(chǔ)系統(tǒng)定義：兩個(gè)或兩個(gè)以上速度、容量和價(jià)格各不相同的存儲(chǔ)器用硬件、軟件或軟件與硬件相結(jié)合的方法連接起來成為一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)。這個(gè)存儲(chǔ)器系統(tǒng)對(duì)應(yīng)用程序員時(shí)透明的，并且，以應(yīng)用程序員看，它是一個(gè)存儲(chǔ)器，這個(gè)存儲(chǔ)器的速度接近最快的那個(gè)存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)容量與容量最大的那個(gè)存儲(chǔ)器相等，單位容量的價(jià)格接近最便宜的那個(gè)存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)系統(tǒng)分為兩類：（1）Cache存儲(chǔ)系統(tǒng)：由Cache與主存儲(chǔ)器構(gòu)成，目的是提高存儲(chǔ)器速度。（2）虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)：由主存儲(chǔ)器和硬盤構(gòu)成，目的是擴(kuò)大存儲(chǔ)器容量。存儲(chǔ)系統(tǒng)的價(jià)格： C =（C1S1+C2S2）/（S1+S2
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