Структура и формат данных

3.

КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

Последовательность команд будем называть потоком команд; последовательность данных – потоком данных.

Существует 4 группы систем обработки данных:

1. ОКОД – одиночный поток команд, одиночный поток данных;

2. ОКМД – одиночный поток команд, множественный поток данных;

3. МКОД – множественный поток команд, одиночный поток данных;

4. МКМД – множественный поток команд, множественный поток данных.

1.

Пример данной схемы – ПЭВМ.

ЗУК – запоминающее устройство команд;

ЗУД – запоминающее устройство данных;

УУ – устройство управления.

Меры, принимаемые для достижения параллелизма:

1. Вводится конвейер команд (делают блок выборки команд, блок выборки данных, блок предварительной дешифрации, блок выполнения).

2. Запоминающее устройство разбивается на несколько отдельных модулей. Появляется гарвардская архитектура, где оперативная память разбита на память команд и память данных. Результат – меньше задержек при обращении к оперативной памяти.

2.

Пример данной схемы – машины конвейерного типа.

В представленной схеме множественный поток микроопераций воздействует на один поток данных.

Некоторые команды разбиваются на несколько элементарных операций, каждая из которых выполняется в своем блоке. Данные, проходя через последовательность операционных блоков, преобразуются. При этом действия выполняются над одними данными. Когда данные освобождают блок, в него могут быть загружены другие данные. Таким образом осуществляется заполнение конвейера.

Пример данной схемы – ассоциативные, матричные вычислительные системы.

В машинах такого класса одна и та же команда выполняется над большим количеством данных. В этом случае АЛУ представляет собой некоторый процессор со своей памятью, устройством управления и АЛУ. Эти устройства могут не только преобразовывать информацию, а и передавать ее на последующие элементы. В качестве основного устройства управления может выступать отдельная ЭВМ.

4. Эта группа машин может быть реализована двумя способами:

а) совокупность элементарных машин, реализованных по схеме (1) – ОКОД;

б) совокупность машин, реализованных по нижеприведенной схеме:

Такие машины имеют одну память команд, и поэтому могут возникнуть конфликты по ресурсам, когда несколько АЛУ обращаются к памяти команд и к памяти данных. Системы МКМД бывают многомашинными и многопроцессорными. Многомашинные системы используются для решения задач, обладающих свойством независимого параллелизма задач. Многопроцессорные системы используются для решения задач с параллелизмом ветвей.

Дата добавления: 2014-01-11