Systém procesorů a multiprocesorového systému
Jádrem počítačového systému je centrální zpracovatelská jednotka.
1.Systém pro jednoho procesoru: Počítačový systém zahrnuje pouze jeden aritmetický procesor.
2.Multiprocesorový systém: Počítačový systém má více procesorů výpočtu.
3.Sériové a paralelní
· Časné počítačové systémy jsou sekvenční zpracovatelské stroje založené na jediném procesoru.Programátoři píšou kód, který se sériově provádí a nechává je serializovat na procesoru.Provádění řádků, provedení každé instrukce je také sériové (načtení pokyny, načtení operandů, provádění operací, výsledky úložiště).
4.Klasifikace struktury počítačového systému
Počítačové systémy lze rozdělit do následujících čtyř kategorií:
· Stream jednotlivých instrukcí a tok jednotlivých dat (SISD): Jeden procesor spustí jediný tok instrukcí v datové paměti v paměti.
Jednotlivý tok instrukcí a více datových toků (Simd): Jediný tok instrukcí řídí současné provádění více zpracovatelských jednotek.Každá jednotka zpracování zahrnuje procesor a související ukládání dat.Jedna instrukce ovládá různé páry procesoru.Pracuje na různých datech.Vektorové stroje a stroje na pole jsou reprezentativní pro tento typ počítačového systému.
Simd
In a Simd 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 Simd computers are sometimes called array processors.Všechny zpracovatelské jednotky pracují pod jednotnou kontrolou kontrolní jednotky.Kontrolní komponenta vysílá stejnou instrukci pro všechny jednotky zpracování a všechny jednotky zpracování provádějí tuto instrukci současně, ale data provozovaná každou jednotkou zpracování jsou jiná.Komponenta ovládání může selektivně chránit některé jednotky pro zpracování a chráněné jednotky SHIELDES NEPŘEHLEDUJÍC.
· Vícenásobný proud instrukcí a proud jednotlivých dat (MISD): Datový tok je přenášen do skupiny procesorů a výsledky zpracování jsou konečně získány prostřednictvím různých instruktážních operací v této skupině procesorů.
Různé procesory spolupracují na zpracování stejného souboru dat v různých režimech a doufají, že dosáhnou výsledků nejrychlejším a nejlepším způsobem.
V rámci výzkumu...
· Více toků instrukcí a více datových toků (MIMD): Více procesorů současně provádí různé toky instrukcí pro různé soubory dat.Systémy MIMD lze rozdělit do dvou kategorií: Sdílená paměť pevně spojená systémy MIMD a distribuované paměti volně spojené systémy MIMD.
Podle strategie přidělování procesoru lze pevně vázaný systém MIMD rozdělit na dva typy: MSP MSP MSP (hlavní/slave multiprocesor) a symetrický systém SMP (symetrický multiprocesor).
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.Jádro je zodpovědné za přidělování a plánování každého procesoru a poskytuje různé služby jiným programům.
V symetrickém multiprocesorovém systému jsou dva nebo více procesorů a jádro operačního systému může běžet na jakémkoli procesoru.Každý procesor může samoobslužné procesy a vlákna a více vláken jediného procesu může běžet na různých procesorech současně.Jádro operačního systému je také navrženo tak, aby bylo víceproces nebo více vlákno a různé části jádra lze provést paralelně.
V volně spojeném systému MIMD má každá zpracovatelská jednotka nezávislou vnitřní paměť a každá jednotka pro zpracování komunikuje prostřednictvím nastavené linie nebo sítě a multipočítačový systém a klastrový systém je to příklad volně spojeného systému MIMD MIMD.
Registry
Procesor počítačového systému obsahuje sadu registrů.Rychlost přístupu je rychlá. The information stored in this set of registers has a lot to do with the execution of the program, and constitutes the processor site.
· Je -li každý proces dočasně pozastaven, musí operační systém uložit relevantní informace (včetně místa procesoru), aby se zajistilo, že tento proces bude v budoucnu pokračovat v provádění v budoucnu.
Tyto registry lze rozdělit do následujících kategorií:
· Registry pro všeobecné účely: Programátor lze specifikovat mnoho funkcí, jako je ukládání operandů nebo použitých jako adresovacích registrů.
· Registr dat: Ukládá operandy jako mezipaměť paměťových dat.
· Rejstřík adresy: Zadejte adresu paměti, jako je indexový registr, registr segmentu, registr ukazatelů zásobníku atd..
· Rejstřík I/O Adresa: Zadejte zařízení I/O.
· Registr vyrovnávací paměti I/O: Používá se k výměně dat mezi procesorem a I/O zařízením.
· Řídicí registr: Ukládejte informace o ovládání a stavu procesoru, včetně alespoň programového čítače PC a registru instrukcí, IR, registru přerušení a registrů používané pro ovládání paměti a I/O modul.Existuje také registr adresy paměti, který ukládá adresu paměťové buňky, a registr dat paměti, který ukládá data čtená z paměti nebo musí být napsána.
· Ostatní registry