計算機系統體系結構

2022-05-10 17:02:47 字數 1234 閱讀 1356

今天進行了《作業系統概念》的學習,就現在的計算機體系結構分類有了比較明確地認識。

我們可以根據一台計算機內所擁有的cpu數量來進行分類:單處理器系統,多處理器系統和集群系統。

顧名思義,單處理器系統就是指計算機內的通用處理器數量為1,注意,這裡是「通用處理器",當然不是只有乙個」處理器「。若只有乙個處理器負責全部的工作的話,那麼它所承受的壓力將是巨大的,所以在」單處理系統「中,也存在各式各樣的專用處理器,服務於不同的較為底層的裝置,如磁碟(磁碟微處理控制器接受來之cpu的一系列請求,執行其自己的的磁碟佇列和排程演算法、鍵盤(鍵盤微處理器將擊鍵轉化為**傳送給cpu)、圖形控制器。這些專用處理器很好的解決掉了cpu的負載問題。對於主cpu,它能夠執行乙個通用指令集,大部分是來自於使用者程序的指令集,因為形式較為簡單,功能單一,在很多領域,單處理機都大受歡迎,如普通的pda、一些大型操控機械。

下面來看看多處理器系統,也可以稱為並行系統,多處理相當於單處理而言,它擁有2個及其以上的通用處理器。

處理器多了,當然其優勢也會比單處理器的系統要多很多。首先呢,就是系統的執行速度會大大加快了,在相同的時間內,它可以做更多的事情,或者更專業的說法,就是系統的吞吐量會增加了。到這裡我們轉念一想,含有2個cpu的多處理器和2個單處理器的執行效率是否相同呢,答案是否定的,多處理器的執行效果會差一些,因為多個cpu在進行同一項作業時,為了使各部分能正確工作,會增加很大一部分額外的開銷,還有對資源的競爭。這就像有三個工人在一起用一套工具工作,並沒有他們單獨用屬於自己的工具工作的效率高。

在多處理系統中,我們把工作分配給了不同的處理器,那麼當某個處理器出問題的時候,系統並不會停止作業,只是會變慢(多出來的時間就是當其它處理器完成本職後過來才能過來幫忙造成的)。假設有5個處理器,工作過程中1個失靈了,那麼剩下的4個會分擔失靈的處理器的工作。

多處理器系統也會降低預算,節約資金。因為它們能共享外設、儲存器、電源等。

多處理器系統往往分為兩類:對稱多處理器和非對稱多處理器

對稱多處理,即每個處理器都要完成系統中的所有任務;而非對稱多處理則是每個處理器有屬於自己的特定任務,其中存在乙個主處理控制系統,負責其它處理器的任務分配。

最後就是集群系統了,它也是將多個cpu集中起來進行作業,但是和多處理器不一樣的是,它是由兩個或者多個系統耦合起來的。較為常見的集群系統就是集群計算機共享儲存並通過區域網連線。集群技術發展很迅速,他能大大提高主機的效能,從而廣受歡迎。

計算機組成原理 計算機系統體系結構

一 什麼是計算機系統體系結構 一直認為乙個微處理器 microprocesser 或者 一塊晶元 chip 稱為計算機系統,但是計算機系統包過讀取並執行程式的 處理單元 central processing unit cpu 儲存程式和資料的儲存器,以及晶元轉化為實用其他子系統。這些子系統會使cpu...

計算機系統體系結構與作業系統結構

計算機系統體系結構 單處理器系統 只有乙個受限的通用指令集,並不執行使用者程序,有時它們由作業系統管理,此時作業系統將接下來的任務資訊發給這些專用處理器,並監控它們的狀態 例如,磁碟微處理器接收來自主cpu的一系列請求,執行它們自己的磁碟佇列和排程演算法。這種安排克服了主cpu磁碟排程超載的問題。多...

軟考2019 計算機系統知識(計算機體系結構分類)

1 從巨集觀上按處理機的數量分類 單處理機系統 多處理機系統 並行處理機系統 2 從微觀上 flynn分類法 sisd,simd,misd,mimd 馮氏分類法 1972年馮澤雲提出用最大並行度來對計算機體系結構進行分類。所謂最大並行度pm是指計算機系統在單位時間內能夠處理的最大的二進位制位數。設每...