佛林分類法doc - search readpudncom

1、1. 佛林分類法    1966年由首先提出。他按照指令流和數(shù)據(jù)流的多倍性特征對計算機系統(tǒng)進行分類。    指令流(Instruction Stream)：機器執(zhí)行的指令序列。    數(shù)據(jù)流(Data Stream)：由指令流調(diào)用的數(shù)據(jù)序列，包括輸入數(shù)據(jù)和中間結(jié)果。    多倍性(Multiplicity)：在系統(tǒng)最受限制的元件上同時處于同一執(zhí)行階段的指令或數(shù)據(jù)的最大可能個數(shù)。    按照指令流和

2、數(shù)據(jù)流的不同組織方式，把計算機系統(tǒng)分為以下四類：(1) 單指令流單數(shù)據(jù)流SISD(Single Instruction Stream Single Data Stream) (2) 單指令流多數(shù)據(jù)流SIMD(Single Struction Stream Multiple Data Stream)(3) 多指令流單數(shù)據(jù)流MISD(Multiple Instruction Stream Single Data Stream)(4) 多指令流多數(shù)據(jù)流MIMD(Multiple Instruction Stream Multiple Data Stream)    &#

3、160;對應(yīng)于這4類計算機的基本結(jié)構(gòu)如圖1.3所示圖1.3 佛林分類法各類機器結(jié)構(gòu)CU:控制部件 PU:處理部件 MM:存儲器模塊 IS: 指令流 DS:數(shù)據(jù)流 SISD是傳統(tǒng)的順序處理計算機，主要包括單功能部件處理機、多功能部件處理機、流水線處理機和標量流水線處理機等。SIMD通常有多個數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理部件，它們按照一定方式互連，在同一個控制部件的控制下，對各自的數(shù)據(jù)完成同一條指令規(guī)定的操作。從控制部件看，指令是串行執(zhí)行，但從數(shù)據(jù)處理部件看，數(shù)據(jù)是并行處理的。典型的SIMD處理機有并行處理機、陣列處理機、向量處理機、相聯(lián)處理機、超標量處理機、超流水線處理機及超標量超流水線處理機等。MISD在實際

4、上代表何種計算機，存在著不同的看法。有的文獻把流水線處理機看作是MISD結(jié)構(gòu)。但是，根據(jù)定義，MISD要求幾條指令對同一個數(shù)據(jù)同時進行不同的處理，這種處理機實際上是不存在的。MIMD是傳統(tǒng)的多處理機系統(tǒng)，它兩個或兩個以上處理機，通過高速互連網(wǎng)絡(luò)連接起來，在統(tǒng)一的操作系統(tǒng)管理下，實現(xiàn)指令以上級并行。典型的MIMD處理機有大規(guī)模并行處理機MPP、對稱多處理機SMP和機群系統(tǒng)等。 佛林分類法是一種使用最廣泛的計算機分類方法，它的主要缺點是分類太粗。    例如，在SIMD中包括有很多種處理機。另外，對流水線處理機的劃分不明確。通常把標量流水線處理機劃入SISD，把向量流水線處理機劃入SIMD。    佛林分類法的根本缺陷是把兩種不同等級的功能并列對待。在