上次讲到并行性的概念
计算机系统结构第五节
并行性:解题中具有可以同时进行运算或操作的特性。
只要在同一时刻(同时性)或是在同一时间间隔内(并发性)完成的两种或两种以上行至相同或不同的工作,它们在时间上能互相重叠。
并行性等级
(计算机系统中执行程序的角度,从低到高):
指令内部 指令之间 任务或进程之间 作业或程序之间
(计算机系统处理数据的角度,从低到高):
位串字串:只对一个字的一位进行处理(不具备并行性);
位并字串:同时对一个字的全部位进行处理;
位片串字并:同时对多个字的同一位(位片)进行处理;
全并行:同时对许多字的全部位或部分位进行处理。
(计算机信息加工角度):
存储器操作并行:存储体分为若干个体,只要不在同一个体中,将不同数据的存取进行同时操作;
处理器操作步骤并行;
处理器操作并行:阵列、向量、数组等数据结构,同一个控制器下可同时对其元素进行运算;
指令、任务、作业并行:多个处理机同时对多个任务等进行处理。
2.并行性开发的途径
时间重叠:在并行性概念中引入时间因素。让多个处理过程在时间上相互错开,轮流重叠地使用同一套硬件设备的各个部分,以加快硬件周转而赢得速度。
(那个梯形图,该例是在指令级别上的,对于其它级别的对象也相似)
若无并行,需要九个时间间隔
有并行,只需五个时间间隔,提高了速度
资源重复:在并行性概念中引入空间因素。通过重复设置硬件资源来提高可靠性或性能。(同一个控制单元对同一个数据处理是一样的,如果出现了处理结果不一样,则系统可靠性具有局限性。为了提高可靠性,同一个控制单元对同一个数据进行同样的操作,则得到的结果一定是一样的。)
资源共享:利用软件的方法,让多个用户轮流使用同一套资源,以提高其利用率,提高整个系统的性能。
并行处理。
并行性开发是提高计算机性能的一大关键技术,以后还会更加细致的讲这部分。