软考复习笔记day3(计算机体系结构和指令系统基础)(精简版)

计算机体系结构分类

处理机数量分类:

  1. 单处理(一个处理单元)
  2. 并行处理系统(两个以上处理机互联).
  3. 分布式处理系统

Flynn分类:(常考)

以指令流和数据流进行区别
指令流由控制部分进行处理

一个控制部分处理一条指令,多指令流有多个控制部分。

数据流有处理器来处理,

每一个处的处理器处理一条数据流,多数据流就有多个处理器

至于主存模块用来存储指令或数据流的地方

因此不管多指令还是多数据都需要多个主存模块来存储。对于主存来说指令和数据都是一样。

记忆点:

  1. S=单
  2. M=多
  3. I=指令=控制
  4. D= 数据=处理器

SISD

单指令单数据

一个控制部分

一个处理器

一个主存

单处理器系统

SIMD

单指令多数据

一个控制部分

多个处理器

多个主存

各个处理器异步执行

并行处理机

阵列处理机

超级向量处理机

MISD

多指令多单数据

多个控制部分

单个处理器

多个主存

理论可行 ,实际不行

目前没有

MIMD

多指令多数据

多控制

多处理

多主存

各机全面并行

指令系统

计算机指令的组成:一条指令由操作码和操作数两个部分组成

操作码:决定要完成的操作

操作数:参与运算的数据及其所在的单元地址

操作码和操作数都以2进制表示,整条指令以2进制编码的形式进行存放在存储器中

计算机指令的执行过程:

  1. 从PC 程序计数器中取出指令地址(PC 自动刷新下条指令地址)
  2. 通过地址总线进行传输到CPU
  3. CPU 依据指令地址 从内存中取出指令
  4. 存入IR 指令寄存器
  5. 由ID 译码器进行分析
  6. 根据分析的指令 去取出相应的操作数进行执行

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