系統(tǒng)結構重點

系統(tǒng)結構重點：第一章層次結構的定義層次劃分第0級和第1級是具體實現(xiàn)機器指定功能的中央控制部分第2級是傳統(tǒng)指令系統(tǒng)（機器語言）機器。第3級是操作系統(tǒng)機器。操作系統(tǒng)是運行在第2級上的解釋程序。第4級是匯編語言機器。第5級是高級語言機器。第6級是應用語言機器。從學科領域來劃分：第0和第1級屬于計算機組織與結構，第3至第5級是系統(tǒng)軟件，第6級是應用軟件。透明性概念：本來存在的事物或?qū)傩?，從某種角度看似乎不存在。例如：浮點數(shù)表示、乘法指令對高級語言程序員、應用程序員透明對匯編語言程序員、機器語言程序員不透明系統(tǒng)結構的兩種定義定義一：程序員所看到的計算機系統(tǒng)的屬性，即概念性結構和功能特性；定義二：計算機系統(tǒng)結構主要研究軟硬件功能分配和對軟硬件界面的確定。計算機組成與實現(xiàn)的區(qū)別與聯(lián)系：計算機組成：指計算機系統(tǒng)結構的邏輯實現(xiàn)。計算機實現(xiàn)：指計算機組成的物理實現(xiàn)。計算機系統(tǒng)結構的分類：主要是Flynn分類方法

SISD:單指令流單數(shù)據(jù)流傳統(tǒng)的順序處理計算機SIMD:單指令流多數(shù)據(jù)流陣列處理機和并行處理機為代表MISD:多指令流單數(shù)據(jù)流MIMD:多指令流多數(shù)據(jù)流多處理機Amdahl定理:系統(tǒng)中某一部件由于采用某種更快的執(zhí)行方式后整個系統(tǒng)性能的提高與這種執(zhí)行方式的使用頻率或總執(zhí)行時間的比例有關。■在Amdahl定律中，加速比與兩個因素有關:可改進部分占用的時間

改進前整個任務的執(zhí)行時間它可改進部分占用的時間

改進前整個任務的執(zhí)行時間它總小于1改進前改進部分的執(zhí)行時間改進后改進部分的執(zhí)行時間它總大于改進前改進部分的執(zhí)行時間改進后改進部分的執(zhí)行時間它總大于1性能提高幅度|改進后整個任務的執(zhí)仃時間為:|改進后整個系統(tǒng)的加速比為:7.局部性定理:Fe=— 性能提高幅度|改進后整個任務的執(zhí)仃時間為:|改進后整個系統(tǒng)的加速比為:7.局部性定理:Fe=— 可改進部分局部性的實質(zhì)是:根據(jù)程序的最近情況可以較精確地預測出最近的將來將要用到哪些指令和數(shù)據(jù)。局部性分時間上的局部性和空間上的局部性兩種。時間上的員都性是指最近訪同過的代碼是不將被訪問的代碼。空間上的局部性是指那此地址

下相鄰近的代碼可能會被一起訪問，存諸器體系的相成就是以訪向的局部性原理為基礎的。系統(tǒng)結構的評價標準：性能和成本CPU性能：I時鐘周期或時鐘頻率(主頻)＞常用于同類處理機之間比較，如：Pn/450比PUZ300快50%,…■若程序的指令條數(shù)為IG則：I每條指令的平均時鐘周期數(shù)(Cyc0InMruction)CPI=程序的CPU時鐘周期藪/程序的ICI程序的CPU時間|T=CPU時鐘周期數(shù)X時鐘周期長=CPU時鐘周期數(shù)/頻率=(ICXCPI)/唳率-一般程序的CPU時間的計算指令種類數(shù)CPU的時鐘周期數(shù)=2<CPLxL)指令種類數(shù)i=lf氈 \ICCPU時間ICCPU時間=乞(CPIiXli)X時鐘周期長度<?=1丿f<CPLxL) T.CPI=凹 (CPLX—)臺IC計算機系統(tǒng)設計的主要方法：由上向下、由下向上、中間開始。11軟件兼容性即軟件可移植性：是指一個軟件可不經(jīng)修改或只許少量修改便可由一臺機器移植到另一臺機器上去運行，即同一軟件可應用于不同環(huán)境。解決軟件可移植性問題的方法：（1）采用序列機。所謂序列機是指一個廠家內(nèi)生產(chǎn)的具有相同的系統(tǒng)結構，但具有不同的組成和實現(xiàn)的一系列不同型號的機器。兼容種類：向后、向前、向上、向下。其中向后兼容最重要，必須做到。向上（下）兼容是指按某檔機器編制的程序，不加修改就能運行于比它高（低）檔的機器。（2）模擬（Simulation）與仿真（Emulation）。模擬方法是指用軟件方法在一臺現(xiàn)有的機器上實現(xiàn)另一臺計算機的指令系統(tǒng)。用微程序直接解釋另一臺機器指令系統(tǒng)的方法稱為仿真。（3）采用統(tǒng)一的高級語言的方法12.馮諾依曼結構與現(xiàn)代計算機系統(tǒng)結構的異同：馮諾依曼結構：1）特點：存儲程序，運算器為中心，集中控制K特點：存儲程序，運算器為中心，集中控制MMCPUI/O■存儲器是字長固定的、順序MMCPUI/O■存儲器是字長固定的、順序線性編址的一維結構■存儲器提供可按地址訪問的一級地址空間，每個地址是唯一定義的■由指令形式的低級機器語言驅(qū)動■指令順序執(zhí)行，即一般按照指令在存儲器中存放的順序執(zhí)行，程序分支由轉移指令實現(xiàn)■運算器為中心，輸入輸出設備與存儲器之間的數(shù)據(jù)傳送都途經(jīng)運算器，運算器、存儲器、輸入輸出設備的操作以及它們之間的聯(lián)系都由控制器集中控制2、改進：存儲程序，存儲器為中心，分散控制CPUMMI/O■從基于串CPUMMI/O■從基于串行算法變?yōu)檫m應并行算法，出現(xiàn)了向量計算機，并行計算機、多處理機等■高級語言與機器語言的語義距離縮小，出現(xiàn)了面向高級語言機器和直接執(zhí)行高級語言機器■硬件子系統(tǒng)與操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件相適應，出現(xiàn)了面向操作系統(tǒng)機器和數(shù)據(jù)庫計算機等■從傳統(tǒng)的指令驅(qū)動型改變?yōu)閿?shù)據(jù)驅(qū)動型和需求驅(qū)動型，出現(xiàn)了數(shù)據(jù)流機器和歸約機習題：見作業(yè)本殆—第二章數(shù)據(jù)表示和數(shù)據(jù)類型的異同：數(shù)據(jù)表示的定義：數(shù)據(jù)表示是指計算機硬件能夠直接識別，可以被指令系統(tǒng)直接調(diào)用的那些數(shù)據(jù)類型。定點、邏輯、浮點、十進制、字符、字符串、堆棧和向量數(shù)據(jù)類型：文件、圖、表、樹、陣列、隊列、鏈表、棧、向量、串、實數(shù)、整數(shù)、布爾數(shù)、字符等。編址單位的種類：字編址、字節(jié)編址、位編址、塊編址等間接尋址方式與變址尋址方式的比較：目的相同；都是為了解決操作數(shù)地址的修改問題都能做到不改變程序而修改操作數(shù)地址?主要優(yōu)缺點比較：采用變址尋址方式編寫的程序簡單、易讀匚對于程序員，兩種尋址方式的主要差別是；間址尋址方式：間接地址在主存儲器中，沒有偏移量變址尋址方式：基地址在變址寄存器中，帶有偏移量實現(xiàn)的難易程度：間址尋址方式容易指令的執(zhí)行速度；間址尋址方式慢對數(shù)組運算的支持：變址尋址方式比較好?自動變址；在訪問間接地址過程中，地址自動增減?變址與間址混合時，有前變址與后變址兩種方式前變址尋址方式：EA=((X)+A)后變址尋址方式：EA=(X)+(A)定位方式的種類：直接定位方式、靜態(tài)定位、動態(tài)定位。5.操作碼的優(yōu)化表示：(計算)操作碼的三種編碼方法：固定長度，Huffman編碼、擴展編碼改進操作碼的編碼方式能夠節(jié)省程序的存儲空間Huffman編碼法：(最優(yōu)Huffman編碼)能夠使操作嗎的平均長度最短，信息的冗余量最小，但是這種編碼方法所形成的操作碼很不規(guī)整。既不利于硬件的譯碼，也不利于軟件的編譯，也很難與地址碼配合，因而折中，使用一種新的擴展編碼法。-操作碼的最短平均長度可以通過如下公式計算：科H二-乞0訂吟01=1其中：Pi表示第1種操作碼在程序中出現(xiàn)的概率-固定長操作碼相腫于Huffman操作碼的信息冗余量為：-SPi訂噸2PR=1 尋 j——10g2用|擴展編碼法：為了實現(xiàn)分級譯碼，通常使用等長擴展法。6.20%與80%規(guī)律：CISC中，大約20%的指令占據(jù)了80%的處理機時間。RISC和CISC的定義，特點，比較：CISC是“復雜指令系統(tǒng)計算”的英文縮寫，RISC是“精簡指令系統(tǒng)計算”的英文縮寫。CISC指令是為追求機器指令的功能更加接近于高級語言的語句而設計的，它具有如下特點：指令的功能復雜，通常一條指令的功能是多個簡單功能的復合。機器指令的長度不統(tǒng)一。常用的指令較短，以提高程序的“存儲效率”。各指令執(zhí)行的周期數(shù)，因其功能或?qū)ぶ贩绞降牟煌顒e很大。處理器主要采用微程序控制技術，控制方便、靈活。訪問內(nèi)存的指令種類很多。操作數(shù)尋址方式較多。寄存器空間較小，便于任務切換。RISC指令是為適應流水線的要求而設計的，它具有如下特點：硬件方面：采用硬布線控制邏輯減少指令和尋址方式的種類使用固定的指令格式采用LOAD/STORE結構指令執(zhí)行過程中設置多級流水線等軟件方面：十分強調(diào)優(yōu)化編譯技術的作用指令功能單一，不復合。指令格式和長度統(tǒng)一規(guī)范。各指令執(zhí)行周期數(shù)相差不大。處理器主要采用邏輯線路實現(xiàn)控制。只允許取數(shù)和存數(shù)指令訪問存儲器。操作數(shù)尋址方式較少。寄存器空間大，便于流水線操作，但不便于任務切換。習題：2.14一臺模型機共有7條指令，各指令的使用頻率分別為35%，25%，20%，10%，5%，3%和2%，有8個通用數(shù)據(jù)寄存器，2個變址寄存器。要求操作碼的平均長度最短，請設計操作碼的編碼，并計算所設計操作碼的平均長度。設計8字長的寄存器-寄存器型指令3條，16位字長的寄存器-存儲器型變址尋址方式指令4條，變址范圍不小于±127。請設計指令格式，并給出各字段的長度和操作碼的編碼。2.15某處理機的指令字長為16位，有雙地址指令、單地址指令和零地址指令3類，并假設每個地址字段的長度均為6位。如果雙地址指令有15條，單地址指令和零地址指令的條數(shù)基本相同，問單地址指令和零地址指令各有多少條？并且為這3類指令分配操作碼。如果要求3類指令的比例大致為1：9：9，問雙地址指令、單地址指令和零地址指令各有多少條？并且為這3類指令分配操作碼。首先，可以根據(jù)指令地址的數(shù)量來決定各種指令在指令空間上的分布：如果按照從小到大的順序分配操作碼，并且按照指令數(shù)值從小到大的順序，分別為雙地址指令、單地址指令和零地址指令。其次可以根據(jù)指令的條數(shù)來大致的估計操作碼的長度：雙指令15條，需要4位指令來區(qū)分，剩下的12位指令平均分給單地址和零地址指令，每種指令可以用6位指令來區(qū)分，這樣，各指令的條數(shù)為：雙地址指令15條，地址碼：0000~1110；單地址指令26-1=63條，地址碼：1111000000~1111111110；零地址指令64條，地址碼：1111111111000000~1111111111111111。（2） 與上面的分析相同，可以得出答案：雙地址指令14條，地址碼：0000~1101；單地址指令26*2-2=126條，1110000000~1110111110，1111000000~1111111110零地址指令128條1110111111.000000~1110111111.111111，1111第三章存儲系統(tǒng)：兩個或兩個以上速度、容量和價格各不相同的存儲器用硬件、軟件、或軟件與硬件相結合的方法連接起來成為一個系統(tǒng)。這個系統(tǒng)對應用程序員透明，并且，從應用程序員看它是一個存儲器，這個存儲器的速度接近速度最快的那個存儲器.存儲容最與容量最大的存儲器相等或接近，單位容量的價格接近最便宜的那個存儲器。并行存儲器：（2）高位交叉訪問存儲器?主要目的；擴大存儲器容量?實現(xiàn)方法：用地址碼的高位部分區(qū)分存儲體號（3）低位交叉訪問存儲器：在提高訪問速度的同時，由于增加了存儲器模塊的數(shù)量，也就增加了存儲器的容量。?主要目的：提高存儲器訪問速度?實現(xiàn)方法：用地址碼的低位部分區(qū)分存儲體號，并采用分時啟動方式工作口虛擬存儲器虛擬存儲器與cache的異同：5頁面替換算法：例題：P165/例3.3FIFO算法在主存頁面數(shù)增加時命中率反而下降，斤以FIFO算法不是堆棧型替換算法。6?高速緩沖存儲器(Cache)：習題：一個虛擬存儲系統(tǒng)最多有64個用戶，每個用戶程序最大不超過8192頁，每頁4KB,主存儲器的容量為64MB。為了加快地址變換過程，采用快慢表結構，快表的容量為64個存儲字，快表地址經(jīng)散列函數(shù)變換得到。為避免散列沖突，需要一個相等比較器。寫出虛擬地址的格式，標出各字段的名稱和長度。寫出主存地址的格式，標出各字段的名稱和長度。散列變換部件的輸入位數(shù)和輸出位數(shù)各為多少？相等比較器的位數(shù)是多少？寫出快表每個存儲字的格式，標出各字段的名稱和長度。設有一個主存儲器，它包含4個區(qū)，每個區(qū)中有256個字。假定每個高速緩存塊中有16個字，高速緩存的總容量是256個字。在這個存儲系統(tǒng)中，采用組相聯(lián)映像方式，高速緩存被分成4組。(1)說明在主存儲器的4路低位交叉存取結構中全部1024個字的地址分配。(2)存儲器有多少塊，高速緩存有多少塊?(3)說明在兩層存儲器系統(tǒng)中對每個字進行尋址所需的字段位數(shù)。(4)表示出從主存儲器的塊到高速緩存的快之間的映射關系，并解釋如何利用存儲器地址字段在高速緩存中定位相應得快。假設在一個采用組相聯(lián)映象方式的Cache中，主存有B0?B7共8塊組成，Cache有2組，每組2塊，每塊的大小為16個字節(jié)，采用LFU塊替換算法。在一個程序執(zhí)行過程中依次訪問這個Cache的塊地址流如下：B6，B2，B4，B1，B4，B6，B3，B0，B4，B5，B7，B3寫出主存地址的格式，并標出各字段的長度。寫出Cache地址的格式，并標出各字段的長度。如果Cache的各個塊號為CO、Cl、C2和C3，列出程序執(zhí)行過程中Cache的塊地址流情況。如果采用FIFO替換算法，計算Cache的塊命中率。采用LFU替換算法，計算Cache的塊命中率。如果改為全相聯(lián)映象方式，再做(4)和(5)，可以得出什么結論？如果在程序執(zhí)行過程中，每從主存裝入一塊到Cache，則平均要對這個塊訪問16次。請計算在這種情況下的Cache命中率。在頁式虛擬存儲器中，一個程序由P1?P6共6個頁面組成，系統(tǒng)分配給這個程序的主存只有4個頁面。在程序開始執(zhí)行之前，P1至P4已經(jīng)裝入主存。程序執(zhí)行過程中依次訪問到的頁面如下：Pl，P2,P3,P4，P5，P3，P6，P5，P2，Pl，P5，P2。分別采用LRU和OPT頁面替換算法對這4頁主存進行調(diào)度。畫出主存頁面替換和命中的情況表。計算兩種頁面替換算法的頁命中率。假設每個數(shù)據(jù)平均被訪問20次，采用LRU頁面替換算法，為了使頁面失效率不大于10-5，計算頁面大小至少應該為多少？一個虛擬存儲器按字節(jié)編址，最多有256個用戶，每個用戶最多要用4096頁，每頁lK字節(jié)。主存容量l6M字節(jié)，快表按地址訪問，共32個存儲字，快表地址碼經(jīng)散列變換得到，為減少散列沖突，快表分為兩組，有兩套獨立的相等比較電路。寫出多用戶虛地址和主存地址的格式，并標出各字段的長度。散列變換部件的輸入位數(shù)和輸出位數(shù)各為多少？每個相等比較電路的位數(shù)是多少？快表每個存儲字的總長度為多少位？分哪幾個字段？各字段的長度為多少位？畫出多用戶虛地址經(jīng)快表變換成主存地址的邏輯示意圖。在一個采用組相聯(lián)映象方式的Cache中，Cache的容量為16KB。主存采用模8低位交叉方式訪問，每個存儲體的字長為32位，總容量為8MB。要求Cache的每一塊在一個主存周期內(nèi)分別從8個存儲體中取得,Cache的每一組內(nèi)共有4塊。要求采用按地址訪問存儲器方式構成相聯(lián)目錄表，實現(xiàn)主存地址到Cache地址的變換，并采用8個相等比較電路。設計主存地址格式，并標出各字段的長度。設計Cache地址格式，并標出各字段的長度。相聯(lián)目錄表的行數(shù)(即地址個數(shù))是多少？設計相聯(lián)目錄表每一行的格式，并標出每一個字段的長度。(5)每個比較電路的位數(shù)是多少？第四章1.輸入輸出系統(tǒng)的特點：異步性、實時性與設備無關性。輸入輸出系統(tǒng)的組織方式：針對異步性，采用自治控制的方法；針對實時性，采用層次結構的方法；針對與設備無關性，采用分類處理的方法。基本輸入輸出方式：程序控制輸入輸出方式、中斷輸入輸出方式和直接存儲器訪問(DMA)方式。通道處理機：工作過程通道的類型：字節(jié)多路通道、選擇通道和數(shù)組多路通道(1)字節(jié)多路通道：-為多臺低速或中速的外圍設備服務-字節(jié)多路通道包含有多個子通道，每個子通道連接一個設備控制器選擇通道：-選擇通道為高速外圍設備服務-每個選擇通道只有一個以成組方式工作的子通道，它逐個為物理上連接的多臺高速外圍設備服務(3)數(shù)組多路通道■每次為一臺高速設備傳送一個數(shù)據(jù)塊，并輪流為多臺外圍設備服務■數(shù)組多路通道可以被看作是以成組方式工作的高速多路通道.從磁盤存儲器讀出一個文件的的過程分為三步：定位、找扇區(qū)、讀出數(shù)據(jù)通道流量的計算：計算題一個字節(jié)多路通道連接有5臺設備，它們的數(shù)據(jù)傳輸率如下表所示：設備名稱D1D2D3D4D5數(shù)據(jù)傳輸速率(KB/s)10033.333.32010服務優(yōu)先級1(最高)2345(最低)(1)計算這個字節(jié)多路通道的實際工作流量。(2)為了使通道能夠正常工作，請設計通道的最大流量和工作周期。當這個字節(jié)多路通道工作在最大流量時，5臺設備都在0時刻同時向通道發(fā)出一次傳送數(shù)據(jù)的請求，并在以后的時間里按照各自的數(shù)據(jù)傳輸速率連續(xù)工作。畫出通道分時為各臺設備服務的時間關系圖，并計算這個字節(jié)多路通道處理完各臺設備的第一次數(shù)據(jù)服務請求的時刻。一個字節(jié)多路通道連接DI、D2、D3、D4、D5共5臺，這些設備分別每10ps、30ps、30ps、50ps和75Ms向通道發(fā)出一次數(shù)據(jù)傳送的服務請求?；卮鹣铝袉栴}：計算這個字節(jié)多路通道的實際流量和工作周期。如果設計字節(jié)多路通道的最大流量正好等于實際流量，并假定對數(shù)據(jù)傳輸率高的設備，通道響應它的數(shù)據(jù)傳送請求的優(yōu)先級也高。5臺設備在0時刻同時向通道發(fā)出第一次傳送數(shù)據(jù)的請求，并在以后的時間里按照各自的數(shù)據(jù)傳輸率連續(xù)工作。畫出通道分時為各臺設備服務的時間關系圖，并計算這個字節(jié)多路通道處理完各臺設備的第一次數(shù)據(jù)傳送請求的時刻。從時間關系圖上發(fā)現(xiàn)什么問題？如何解決這個問題？第五章采用先行控制方式的處理機結構（1）三個獨立的存儲器：存儲控制器、指令控制器、運算控制器（2）四個緩沖棧：I先行指令緩神棧、先行翩緩神棧、先行操作棧、后行寫數(shù)棧I四個緩沖棧合在一起稱為先行緩沖棧6.先行緩沖棧（1）先行指令緩沖棧：I位置：主存儲器與指令分析器之間-作用：用它來平滑主存儲器取指令和指令分析器的工作（2） 先行操作棧：■位置：指令分析器和運算控制器之間.作用：使指令分析器和運算器能夠各自獨立工作.采用先進先出方式工作，由指令寄存器堆和控制邏輯組成（3）先行讀數(shù)棧：■位置：主存儲器與運算器之間■作用：平滑運算器與主存儲器的工作4）后行寫數(shù)棧：■指令分析器遇到向主存寫結果的指令，把形成的有效地址送入后行寫數(shù)棧的地址寄存器中，并用該地址寄存器的編號替換指令的目的地址部分，形成R1◎指令送入先行操作棧。先行緩沖棧訪問主存的優(yōu)先級：后行寫數(shù)棧〉先行讀數(shù)?！迪刃兄噶罹徤駰８鱾€緩神桟的緩神深度一般有如下關系:巧其中=巧是先行指令緩神桟的緩神深度De是先行操作棧的緩沖探度班是先行讀數(shù)棧的緩沖探度Dyy是后行寫數(shù)棧的緩神深度7?相關性：指一段程序的相近指令之間存在某種關系，這種關系可能影響指令的重疊執(zhí)行。分類：數(shù)據(jù)相關、控制相關數(shù)據(jù)相關：程序在執(zhí)行一條指令時，指令所要用到的指令、操作數(shù)、變址偏移量等正好是前面的指令的執(zhí)行結果，則必須等待前面指令寫結果后才能執(zhí)行?？刂葡嚓P：由于程序的執(zhí)行方向可能被改變而引起的相關。8?數(shù)據(jù)相關分為：指令相關、主存操作數(shù)相關、通用寄存器相關和變址相關（1） 指令相關：（2） 主存操作數(shù)相關：（3） 通用寄存器相關：（4） 變址相關：辦法：推后處理和設置專用通道9?數(shù)據(jù)相關的三種解決辦法：避免數(shù)據(jù)相關、推后處理和設置專用的數(shù)據(jù)通路10轉移預測技術：延時轉移、指令取消、軟件預測、硬件預測、設置兩個先行指令緩沖棧、設置專門的短循環(huán)程序的開門和關門指令開發(fā)處理機內(nèi)部的并行性方法：空間并行性：設置多個獨立的操作部件時間并行性：采用流水線技術流水線的性能分析：例題：P292/例5.1、例5.2非流水線的調(diào)度技術:計算題17.流水線的相關性：局部相關（塊內(nèi)）和全局相關（塊間）局部相關：WR、RW、WW順序流動：任務在流水線中的流入順序與流出順序完全相同亂序流動：允許無數(shù)據(jù)相關的后續(xù)指令進入數(shù)據(jù)相關指令占有的功能段執(zhí)行，并越過相關指令繼續(xù)向前流動。18.超標量處理機和超流水線處理機超標量處理機：一個時鐘周期內(nèi)同時發(fā)射多條指令的處理機指令級并行度：1<ILP<m超流水線處理機：一個周期內(nèi)分時發(fā)射多條指令指令級并行度：1<ILP<n超標量超流水線處理機：一個周期內(nèi)分時發(fā)射多次，每次發(fā)射多條指令指令級并行度：1<ILP<m*n第六章向量處理機一般都采用流水線結構，有多條流水線并行工作向量處理方式：(1)橫向處理方式，又稱為水平處理方式，橫向加工方式等。向量計算是按行的方式從左至右橫向地進行。(2)縱向處理方式，又稱為垂直處理方式，縱向加工方式等。向量計算是按列的方式自上而下縱向地進行?？v橫處理方式，又稱為分組處理方式，縱橫向加工方式等。橫向處理和縱向處理相結合的方式。向量處理機的結構：(1)存儲器-存儲器結構：有多個流水線運算部件，存儲器的訪問速度是關鍵(2)寄存器-寄存器結構：-把存儲器■存儲器結構中的緩沖棧改為向量寄存器，運算部件需要的操作數(shù)從向量寄存器中讀取，運算的中間結果也協(xié)到向量寄存器中，3.向量平衡點：為了使向量硬件設備和標量硬件設備的利用率相等，一個程序中向量代碼所占的百分比。向量鏈接技術：兩條有數(shù)據(jù)相關的向量指令并行執(zhí)行?例如：有如下3條向量指令：第一、二條指令沒有數(shù)據(jù)相關和功能部件沖突，可以同時開始執(zhí)行口第三條指令與第一=二條指令塩蘇畐讀數(shù)據(jù)相關，可以鏈?實現(xiàn)鏈接的條件：沒有向量寄存器沖突和運算部件沖突口只有第一個結果送入向量寄存器的那一個周期可以鏈接.如果一條向量指令的兩個源操作數(shù)分別是兩條先行指令的執(zhí)行結果，則要求這兩條指令產(chǎn)生運算結杲的時間必須相同-兩條向量指令的向量長度必須相等.向量循環(huán)開采技術：當向量的長度大于向量寄存器的長度時，必須把長向量分成長度固定的段，采用循環(huán)結構處理這個向量，也稱為向量分段開采技術。向量遞歸計算第七章1.互連網(wǎng)絡：一種由開關元件按照一定的拓撲結構和控制方式構成的網(wǎng)絡，用來實現(xiàn)計算機系統(tǒng)內(nèi)部多個處理機或多個功能部件之間的相互連接。?互連網(wǎng)絡通常是用有向邊或無向邊連接有限個結點的組成口-互連網(wǎng)絡的主要特性有：U)網(wǎng)絡規(guī)模：用網(wǎng)絡中結點的個數(shù)來表示口(2)結點度：與結點相連接的邊數(shù).包括入度和出度.進入結點的邊數(shù)叫入度，從結點出來的邊數(shù)則叫出度.G)距離：兩個結點之間相連的最少邊數(shù)口W)遇迄直徑：網(wǎng)絡中任意兩個結點之間距離的最大值.用結點之間的連接邊數(shù)表示G)結點間線長：兩個結點間連線的長度口用米、公