Главная страница
Навигация по странице:

  • Практическая работа №4 Тема: Классификация параллельных компьютеров. Классификация архитектур вычислительных систем: классическая архитектура, классификация Флинна.

  • Цель занятия

  • Задание к практической работе: Задание 1.

  • Задание 4.

  • Практические работы по ААС. Классификация эвм по принципу действия, по поколениям, по назначению, по размерам


    Скачать 0.89 Mb.
    НазваниеКлассификация эвм по принципу действия, по поколениям, по назначению, по размерам
    Дата01.11.2022
    Размер0.89 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаПрактические работы по ААС.docx
    ТипПрактическая работа
    #765804
    страница2 из 6
    1   2   3   4   5   6

    КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:


    1.Классификация ЭВМ по принципу действия

    2. Классификация ЭВМ по назначению

    3. Классификация ЭВМ по размерам и функциональным возможностям

    4. Классификация ЭВМ по поколению


    Практическая работа №4
    Тема: Классификация параллельных компьютеров. Классификация архитектур вычислительных систем: классическая архитектура, классификация Флинна.

    Цель занятия: обобщение, систематизация, углубление, закрепление полученных теоретических знаний о классификации параллельных компьютерах и архитектур вычислительных систем, развитие интеллектуальных аналитических умений.

    Основные требования по технике безопасности при выполнении практической работы: изучить правила техники безопасности, руководствоваться ими и обеспечить их строгое соблюдение при проведении учебного процесса

    Краткие теоретические сведения, необходимые для выполнения практической работы:

    Архитектурой компьютера называется его описание на некотором общем уровне, включающее описание пользовательских возможностей программирования, системы команд, системы адресации, организации памяти и т. д. Архитектура определяет принципы действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера: процессора, оперативного ЗУ, внешних ЗУ и периферийных устройств.

    Архитектуры параллельных компьютеров могут значительно отличаться друг от друга. Параллельные компьютеры состоят из трех основных компонент:

    1. процессоры;

    2. модули памяти;

    3. коммутирующая сеть.

    Процессоры осуществляют обработку информации, работая параллельно. Модули памяти хранят данные для обработки, промежуточные и конечные результаты. Коммутирующая сеть обеспечивает связь процессоров с другими процессорами или памятью. Коммутирующая сеть собственно и создает параллельный компьютер.

    Наиболее распространены следующие архитектурные решения:

    1. Классическая архитектура (архитектура Дж. фон Неймана)

    2. Многопроцессорная архитектура. Наличие в компьютере нескольких процессоров означает, что параллельно может быть организовано много потоков данных и команд, т. е. могут выполняться несколько фрагментов одной задачи.

    3. Многомашинная вычислительная система. Несколько процессоров, входящих в вычислительную систему, не имеют общей оперативной памяти, а каждый имеет свою локальную. Каждый компьютер в многомашинной системе имеетклассическую архитектуру, и такая система применяется достаточно широко.

    Классическая архитектура (фон-неймановская) - это однопроцессорный компьютер, в котором все функциональные блоки связаны между собой общей шиной, называемой также системной магистралью (рис. 1).



    Рисунок 1-Общая схема компьютера

    Общая классификация архитектур ЭВМ по признакам наличия параллелизма в потоках команд и данных была предложена Майклом Флинном в 1966 году и расширена в 1972 году.



    Все разнообразие архитектур ЭВМ сводится к четырём классам:

    • ОКОД — Вычислительная система с одиночным потоком команд и одиночным потоком данных(SISD, Single Instructionstreamovera Single Datastream).

    • ОКМД — Вычислительная система с одиночным потоком команд и множественным потоком данных(SIMD, Single Instruction, Multiple Data).

    • МКОД — Вычислительная система со множественным потоком команд и одиночным потоком данных(MISD, Multiple Instruction Single Data).

    • МКМД — Вычислительная система со множественным потоком команд и множественным потоком данных(MIMD, Multiple Instruction Multiple Data).

    Типичными представителями SIMD являются векторные архитектуры. К классу MISD ряд исследователей относит конвейерные ЭВМ, однако это не нашло окончательного признания, поэтому можно считать, что реальных систем — представителей данного класса не существует. Класс MIMD включает в себя многопроцессорные системы, где процессоры обрабатывают множественные потоки данных.В настоящее время наметился устойчивый интерес к архитектурам MIMD, т.к:

    1. Может работать как однопользовательская система, обеспечивая высокопроизводительную обработку данных для одной прикладной задачи, как многопрограммная машина, выполняющая множество задач параллельно, и как некоторая комбинация этих возможностей;

    2. Может использовать все преимущества современной микропроцессорной технологии на основе строгого учета соотношения стоимость/производительность.

    Задание к практической работе:

    Задание 1. Дайте определение понятию «архитектура компьютера»

    Задание 2. Представьте в виде схемы основные компоненты параллельного компьютера с описанием их функций.

    Задание 3. Оформите в виде таблицы архитектурные решения

    Таблица 1- Виды архитектур

    Название архитектуры

    Характеристика архитектуры







    Задание 4. Представьте в виде рисунка классификацию архитектур ЭВМ, предложенную Майклом Флинном.

    Задание 5. Оформите в виде таблицы классы архитектур ЭВМ по М. Флинну

    Таблица 1- Классы архитектур

    Название класса архитектуры

    Характеристика класса архитектуры






    1   2   3   4   5   6


    написать администратору сайта