Architektura Komputerów/Wykład 1: Teoria

Z Studia Informatyczne
Przejdź do nawigacjiPrzejdź do wyszukiwania

ASK M1 S01.png

...


ASK M1 S02.png

...


ASK M1 S03.png

...


ASK M1 S04.png

...


ASK M1 S05.png

...


ASK M1 S06.png

Rysunek przedstawia oryginalną tabelę taksonomii Flynna. Są w niej umieszczone cztery klasy architektur komputerowych.


ASK M1 S07.png

Przykładem architektury klasy SISD jest najbardziej rozpowszechniona architektura – uniprocesor von Neumanna, opisany w dalszym ciągu wykładu.

Klasa MISD jest dość problematyczna – trudno wskazać wzorcowego reprezentanta tego typu. Można przyjąć, że założenia MISD w pewnym sensie realizują maszyny potokowe, np. procesory graficzne.

Do klasy MIMD należą tzw. wieloprocesory lub wielokomputery von Neumanna, czyli maszyny złożone z wielu połączonych uniprocesorów von Neumanna.


ASK M1 S08.png

Tabelę Flynna można rozszerzyć o dodatkowy wiersz i kolumnę, odpowiadające zerowej liczbie strumieni instrukcji i danych. Urządzenie bez strumieni danych nie jest komputerem – w tej części tabeli można by umieścić niektóre automaty. Znacznie bardziej interesujący jest wiersz odpowiadający architekturom bez strumieni instrukcji. Są to tzw. komputery sterowane przepływem danych.


ASK M1 S09.png

...


ASK M1 S10.png

Komputer sterowany przepływem danych nie ma jawnych instrukcji. Operuje on na tzw. „tokenach”, czyli obiektach złożonych z danych i opisujących je znaczników – metek.

Metka zastępuje instrukcję. Na podstawie metki procesor sterowany przepływem danych przekształca cały token- zarówno dane jak i metkę, tworząc nowy token.

O ile maszyny dataflow nie są współcześnie konstruowane, to samo podejście dtaflow jest używane do opisu procesów informacyjnych.


ASK M1 S11.png

...


ASK M1 S12.png

Taksonomia Skillicorna jest zbudowany całkowicie odmiennie od taksonomii Flynna. Zakłada ona, że każda architektura stanowi połączenie pewnej liczby składników. W ten sposób taksonomia syntetyzuje architekturę, zamiast ją klasyfikować.


ASK M1 S13.png

Taksonomia Skillicorna posługuje się abstrakcyjnymi składnikami architektury. Procesory instrukcji pobierają instrukcje z hierarchii pamięci instrukcji i przekazują je procesorom danych do wykonania. Procesory danych wykonują operacje na danych pobieranych z hierarchii pamięci danych i zapisują wyniki tych operacji z powrotem do hierarchii pamięci. Same procesory danych nie zawierają żadnych elementów pamiętających.

W modelach architektur przyjmuje się, że liczba hierarchii pamięci jest równa liczbie procesorów danego typu. Oznacza to, że model architektury ze wspólną hierarchią pamięci dla kilku procesorów jest przedstawiany jako model z kilkoma hierarchiami pamięci i możliwością dostępu każdego procesora do każdej hierarchii pamięci.


ASK M1 S14.png

...


ASK M1 S15.png

...


ASK M1 S16.png

...


ASK M1 S17.png

...


ASK M1 S18.png

...


ASK M1 S19.png

...


ASK M1 S20.png

...


ASK M1 S21.png

...


ASK M1 S22.png

...


ASK M1 S23.png

...


ASK M1 S24.png

...


ASK M1 S25.png

...


ASK M1 S26.png

...


ASK M1 S27.png

...


ASK M1 S28.png

...


ASK M1 S29.png

...


ASK M1 S30.png

...


ASK M1 S31.png

...


ASK M1 S32.png

...


ASK M1 S33.png

...