191 Архитектура эвм, Однопроцессорные эвм, многопроцессорные эвм.

Архитектура ЭВМ - функционально-структурная организация машины, определяющая методы кодирования, состав, назначения, принципы взаимодействия технических средств, программного обеспечения.

Однопроцессорные компьютеры. Поток команд- последовательность команд, выполняемых ЭВМ. Поток данных – последовательность данных (исходная информация и промежуточные результаты), обрабатываемых под управлением потока команд.

SISD архитектура – Все команды и данные выполняются последовательно.

CiSC- имеет комплексную систему команд, под управлением которой выполняются все возможные операции типа: память-память, память-регистр, регистр-регистр.

RISC – содержит набор простых, частоупотребляемых программ и команд. Данная архитектура характеризуется сокращенным числом команд, длинной команд, форматом команд, большим числом регистров и внутренней памяти процессора.

SIMD – один поток команд, множество потоков данных.

Матричная структура – имеется множество процессорных элементов, выполняющих одну и туже команду над различными элементами вектора потока данных, объединенных коммутатором. Каждый процессорный элемент включает в себя схемы местного управления, операционные части. схемы связи и собственно ОП.

Векторно-конвейерная структура – содержит конвейер операций , на котором обрабатываются последовательные элементы векторов и полученные результаты последовательно записываются в единую память.

Суперскалярная обработка заключается в том, что в аппаратуру процессора закладываются средства, позволяющие одновременно выполнять 2 и более скалярные операции, т.е. команды обработки пары чисел.

MISD (Multiple Instruction Stream - Single Data Stream) или МКОД - множество потоков команд и один поток данных. MISD компьютеры представляет собой, как правило, регулярную структуру в виде цепочки последовательно соединенных процессоров П1, П2, ..., ПN, образующих процессорный конвейер (рис. 2.4). В такой системе реализуется принцип конвейерной (магистральной) обработки, который основан на разбиении всего процесса на последовательно выполняемые этапы, причем каждый этап выполняется на отдельном процессоре. Одинарный поток исходных данных для решения задачи поступает на вход процессорного конвейера. Каждый процессор решает свою часть задачи, и результаты решения в качестве исходных данных передает на вход последующего процессора. К каждому процессору подводится свой поток команд, т. е. наблюдается множественный поток команд ПК1, ПК2, ..., ПКN.

Mimd компьютеры

M IMD (Multiple Instruction Stream - Multiple Data Stream) или МКМД - множество потоков команд и множество потоков данных.. Уже довольно давно появились компьютеры с несколькими независимыми процессорами, но вначале на таких компьютерах был реализован только параллелизм заданий, то есть на разных процессорах одновременно выполнялись разные и независимые программы.

Так как только MIMD-архитектура включает все уровни параллелизма от конвейера операций до независимых заданий и программ, то любая вычислительная система этого класса в частных приложениях может выступать как SISD и SIMD-система.

Таким образом, употребляя термин «MIMD», имеется в виду не только много процессоров, но и множество вычислительных процессов, одновременно выполняемых в системе. MIMD-системы по способу взаимодействия процессоров (рис. 2.5.) делятся на системы с сильной и слабой связью.