Prosessori- ja moniprosessorijärjestelmä
Tietokonejärjestelmän ydin on keskuskäsittelyyksikkö.
1.Yhden prosessorijärjestelmä: Tietokonejärjestelmä sisältää vain yhden aritmeettisen prosessorin.
2.Moniprosessorijärjestelmä: Tietokonejärjestelmässä on useita tietokoneprosessoreita.
3.Sarja- ja rinnakkais
· Varhaiset tietokonejärjestelmät ovat peräkkäisiä käsittelykoneita yhden prosessorin perusteella.Ohjelmoijat kirjoittavat koodin, joka suoritetaan sarjassa ja antavat heidän sarjoittaa prosessoriin.Linjan suorittaminen, kunkin käskyn suorittaminen on myös sarja (nouta ohjeet, nouta operandit, suorita toimintoja, tallentaa tuloksia).
4.Tietokonejärjestelmän rakenteen luokittelu
Tietokonejärjestelmät voidaan jakaa seuraaviin neljään luokkaan:
· Yhden ohjevirran ja yhden datavirran (SISD): Yksi prosessori suorittaa yhden käskyvirran muistin tietoihin.
Yhden ohjevirran ja useita tietovirtoja (Simmiö): Yhden ohjevirta ohjaa useiden prosessointiyksiköiden samanaikaista suorittamista.Jokainen prosessointiyksikkö sisältää prosessorin ja siihen liittyvän tietojen tallennuksen.Yksi ohje hallitsee erilaisia prosessoripareja.Toimia eri tietojen kanssa.Vektorikoneet ja taulukkokoneet edustavat tämän tyyppistä tietokonejärjestelmää.
Simmiö
In a Simmiö computer, there is a control unit (also called a control unit) and many processing units. A large number of processing units usually form an array, so Simmiö computers are sometimes called array processors.Kaikki prosessointiyksiköt toimivat ohjausyksikön yhtenäisessä valvonnassa.Ohjauskomponentti lähettää saman ohjeen kaikille prosessointiyksiköille, ja kaikki prosessointiyksiköt suorittavat tämän käskyn samanaikaisesti, mutta kunkin prosessointiyksikön käyttämät tiedot ovat erilaisia.Ohjauskomponentti voi valikoivasti suojata joitain prosessointiyksiköitä, ja suojatut prosessointiyksiköt eivät suorita ohjauskomponentin lähettämiä ohjeita.
· Usean ohjevirran ja yksittäisen datavirran (MISD): Tietovirta siirretään prosessoriryhmään, ja prosessointitulokset saadaan lopulta erilaisilla ohjeoperaatioilla tässä prosessoriryhmässä.
Eri prosessorit tekevät yhteistyötä saman tietojoukon käsittelemiseksi eri tiloissa toivoen saavansa tuloksia nopeimmalla ja parhaalla tavalla.
Tutkimuksen mukaan...
· Useat ohjevirrat ja useat datavirrat (MIMD): Useat prosessorit suorittavat samanaikaisesti erilaisia käskyvirtoja erilaisille tietojoukkoille.MIMD -järjestelmät voidaan jakaa kahteen luokkaan: Jaettu muisti tiiviisti kytkettyjä MIMD -järjestelmiä ja muistiin hajautettu löysästi kytketyt MIMD -järjestelmät.
Prosessorin allokointistrategian mukaan tiukasti kytketty MIMD-järjestelmä voidaan jakaa kahteen tyyppiin: master-orjajärjestelmän MSP (pää-/orja-moniprosessori) ja symmetrinen SMP (symmetrinen moniprosessori).
The basic idea of the master-slave system is: run the operating system kernel on a special processor, and run user programs and operating system routines on other processors.Ydin on vastuussa kunkin prosessorin jakamisesta ja ajoittamisesta ja tarjoamalla erilaisia palveluita muille ohjelmille.
Symmetrisessä moniprosessorijärjestelmässä on kaksi tai useampia prosessoreita, ja käyttöjärjestelmä ydin voi toimia missä tahansa prosessorissa.Jokainen prosessori voi itsehallinneen käynnissä olevat prosessit ja säikeet, ja useat yhden prosessin säikeet voivat toimia eri prosessoreilla samanaikaisesti.Käyttöjärjestelmän ydin on myös suunniteltu moniprosessiksi tai monisäikeiseksi, ja ytimen eri osat voidaan suorittaa rinnakkain.
Löyhästi kytketyssä MIMD-järjestelmässä jokaisella prosessointiyksiköllä on itsenäinen sisäinen muisti, ja jokainen prosessointiyksikkö kommunikoi asetetun rivin tai verkon kautta, ja monisarjajärjestelmä ja klusterijärjestelmä ovat molemmat esimerkki löysästi kytketystä MIMD-järjestelmää.
Rekisterit
Tietokonejärjestelmän prosessori sisältää joukon rekistereitä.Pääsynopeus on nopea. The information stored in this set of registers has a lot to do with the execution of the program, and constitutes the processor site.
· Kun jokainen prosessi keskeytetään väliaikaisesti, käyttöjärjestelmän on tallennettava asiaankuuluvat tiedot (mukaan lukien prosessorin sivusto) varmistaakseen, että prosessi voi jatkaa suoritusta jossain vaiheessa tulevaisuudessa.
Nämä rekisterit voidaan jakaa seuraaviin luokkiin:
· Yleiskäyttörekisterit: Ohjelmoija voi määrittää monet toiminnot, kuten operandien tallentaminen tai käytettyjen rekistereiden tallentaminen.
· Datarekisteri: Tallenna operandit muistitietojen välimuistina.
· Osoitekorekisteri: Määritä muistiosoite, kuten hakemistorekisteri, segmentirekisteri, pinoosoittimen rekisteröinti jne.
· I/O -osoitekorkki: Määritä I/O -laite.
· I/O -puskurirekisteri: Käytetään tietojen vaihtamiseen prosessorin ja I/O -laitteen välillä.
· Ohjausrekisteri: Tallenna prosessorin ohjaus- ja tilatiedot, mukaan lukien ainakin ohjelman laskuri -tietokone ja ohjekrekisteri IR, keskeytysrekisteri ja muistiin käytetyt rekisterit ja I/O -moduulin ohjaus.On myös muistirekisteri, joka tallentaa käytettävän muistisolun osoitteen, ja muistitietorekisteri, joka tallentaa muistia luetut tiedot tai kirjoitettava.
· Muut rekisterit