计算机体系结构

按照弗林(Flynn)分类法,计算机系统可以分为4类:SISD计算机、()、()和()。

题目

按照弗林(Flynn)分类法,计算机系统可以分为4类:SISD计算机、()、()和()。

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相似问题和答案

第1题:

某计算机系统的结构如下图所示,按照弗林(Michael J.Flynn)提出的分类法,它属于(17),其中,PUi(i=1,…,n)为处理单元,CU为控制部件,MMj(j=1,…,n)为存储部件。该计算机(18)。

A.单指令流单数据流计算机(SISD)

B.单指令流多数据流计算机(SIMD)

C.多指令流单数据流计算机(MISD)

D.多指令流多数据流计算机(MIMD)


正确答案:B
解析:本题考查计算机系统结构的基本概念。1966年,M.J.Flynn根据指令流(Instruction Stream机器执行指令序列)、数据流(Data Stream指令流调用的数据序列)、多倍性 (Multiplicity在系统结构的流程瓶颈上同时执行的指令或数据可能最大个数)将系统结构分成单指令流单数据流(SISD)、单指令流多数据流 (SIMD)、多指令流单数据流(MISD)、多指令流多数据流(MIMD)。计算机系统中开发并行性的方法有资源重复、时间重叠和资源共享3种基本途径。题中的计算机有一个控制单元,所以是单指令流;多个处理和存储部件,是多数据流,因此,属于单指令流多数据流计算机(SIMD)。显然,该计算机将大量重复设置的处理单元按一定方式互连成阵列,在单一控制部件CU (Control Unit)控制下对各自所分配的不同数据并行执行同一指令规定的操作,是操作并行的SIMD计算机。因此,采用了资源重复的措施开发并行性。

第2题:

关于计算机体系结构及其分类,有下述说法:

①Flynn分类法根据指令流和数据流的多倍性对计算机体系结构进行分类。

②除了Flynn分类法之外,冯泽云还提出用最大并行度对计算机体系结构进行分类。

③计算机系统结构所解决的问题是计算机系统总体上、功能上需要解决的问题,而计算机组成要解决的是逻辑上如何具体实现的问题。

④所有计算机系统都基于冯.诺依曼结构。

其中,正确的说法有______。

A.①②③

B.②③④

C.①②③④

D.①②④


正确答案:A
解析:计算机系统结构所解决的问题是计算机系统总体上、功能上需要解决的问题,而计算机组成要解决的是逻辑上如何具体实现的问题。例如,指令系统的确定属于计算机体系结构范畴,而指令的具体实现则属于计算机组成范畴,主存容量及编址方式的确定属于计算机体系结构范畴,而如何构成主存则属于计算机组成范畴。有许多方法对计算机系统结构进行了分类,除了Flynn分类法之外,还有其它的分类方法,例如,冯泽云提出用最大并行度对计算机体系结构进行分类。另外,可按照程序流程机制将计算机体系结构分为以下三类:(1)控制流计算机。这是通常见到的计算机,使用程序计数器(PC)来确定下一条指令的地址。指令程序流由程序员直接控制,其主存是共享的,存储区可以被多指令修改,容易产生数据相关性,对并行性不利。(2)数据流计算机。在冯.诺依曼体系中是指令流驱动的,而数据流则是处于被动地位的,这看起来合理,但在某些时候也不尽然。相对的是数据流驱动,即一旦数据准备好,则立即开始执行相关的指令,非冯.诺依曼体系仍然在探索中,但对冯.诺依曼体系的改良也有相当好的成果,即流水线技术和并行计算机。在数据流计算机中,数据不在共享的存储器中,而是在指令间传送,成为令牌。当需要使用该数据的指令收到令牌,开始执行之后,该令牌即消失,执行的指令将执行的结果数据当做新的令牌发送。这种方式不再需要程序计数器、共享的存储器,但是需要甩于检测数据可用性的专门部件,建立、识别、处理数据令牌标记,需要时间和空间开销。在其他一些方面,数据流计算机还有一些困难需要克服。在数据流计算机中由于没有程序计数器,使得程序的调试和诊断变得困难;没有共享的存储器,也就无法控制其分配,无法支持数组、递归等操作。(3)归约机(ReductionsMachine)。归约机又称为需求驱动,是由对一个操作结果的需求而启动的。归约机采用一种“惰性计算”的方式,操作只在另一条指令需要这个操作的结果时才执行。比如在计算5+(6×2-10)时,归约机并非先去计算6×2,而是先计算整个算式,碰到(6×2-10)再启动一个过程去计算它,最后需要计算6×2,计算后一层层退回,得到整个算术的值。由于需求驱动可减少那些不必要的求值操作,因而可以提高系统效率。归约机是一种面向函数式的语言,或以函数式语言为机器语言的机器,要有函数定义存储器和表达式存储;操作和数据合并存储。需要大容量物理存储器并采用大虚拟存储容量的虚拟存储器,来满足对动态存储分配和大容量的存储空问的需求。综上所述,可知④是错误的,其它的都正确。

第3题:

按弗林(Flynn)提出的计算机系统分类方法,阵列处理机属于()

A.SISD

B.SIMD

C.MISD

D.MIMD


参考答案:B

第4题:

Flynn分类法根据计算机在执行程序的过程中( )的不同组合,将计算机分为4类。

A.指令流和数据流
B.数据流和控制流
C.指令流和控制流
D.数据流和总线带宽

答案:A
解析:
Flynn于1972年提出计算平台分类法主要根据指令流和数据流来分类,分为四类:
①单指令流单数据流机器(SISD)
SISD机器是一种传统的串行计算机,其硬件不支持任何形式的并行计算,所有的指令都是串行执行,并且在某个时钟周期内,CPU只能处理一个数据流。早期的计算机都是SISD机器。
②单指令流多数据流机器(SIMD)
SIMD是采用一个指令流处理多个数据流。这类机器在数字信号处理、图像处理,以及多媒体信息处理等领域非常有效。
Intel处理器实现的MMXTM、SSE(StreamingSIMDExtensions)、SSE2及SSE3扩展指令集,都能在单个时钟周期内处理多个数据单元。也就是说人们现在用的单核计算机基本上都属于SIMD机器。
③多指令流单数据流机器(MISD)
MISD是采用多个指令流来处理单个数据流。在实际情况中,采用多指令流处理多数据流才是更有效的方法,因此MISD只是作为理论模型出现,没有实际应用。
④多指令流多数据流机器(MIMD)
MIMD机器可以同时执行多个指令流,这些指令流分别对不同数据流进行操作。最新的多核计算平台就属于MIMD的范畴,例如Intel和AMD的双核处理器。

第5题:

按Flynn分类法,多处理机系统属于()。

A.MIMD系统

B.MISD系统

C.SIMD系统

D.SISD系统


参考答案:A

Flynn分类法把计算机分为四类:
(1)单指令流单数据流(SISD)。它是传统的单处理器计算机。
(2)单指令流多数据流(SIMD)。其代表性的例子是阵列处理机。
(3)多指令流单数据流(MISD)。这类系统很少见。
(4)多指令流多数据流(MIMD)。它是实现作业、任务、指令、数据各级全面并行的多处理机系统。紧耦合的、松耦合的多处理机系统以及多计算机系统都属于MIMD。

第6题:

● 某计算机系统的结构如下图所示,按照弗林(Michael J.Flynn)提出的分类法,它属于 (17) ,其中,PUi(i=1,…,n)为处理单元,CU为控制部件,MM j(j=1,…,n)为存储部件。该计算机 (18) 。

(17)

A. 单指令流单数据流计算机(SISD)

B. 单指令流多数据流计算机(SIMD)

C. 多指令流单数据流计算机(MISD)

D. 多指令流多数据流计算机(MIMD)

(18)

A. 通过时间重叠实现并行性

B. 通过资源重复实现并行性

C. 通过资源共享实现并行性

D. 通过精简指令系统实现并行性


正确答案:B,B

第7题:

Flynn分类法根据计算机在执行程序的过程中( )的不同组合,将计算机分为4类。当前主流的多核计算机属于( )计算机。

A.指令流和数据流 B.数据流和控制流 C.指令流和控制流 D.数据流和总线带宽 A.SISD B.SIMD C.MISD D.MIMD


正确答案:A,D

第8题:

按照Flynn的分类法,下面的( )属于SISD计算机。

A.IBM360/370

B.PEPE

C.STARAN

D.Tandem/16


正确答案:A

第9题:

Flynn分类法基于信息流特征将计算机分成4类,其中 (8) 只有理论意义而无实例。

A.SISD
B.MISD
C.SIMD
D.MIMD

答案:B
解析:

第10题:

Flynn分类法根据计算机在执行程序的过程中(请作答此空)的不同组合,将计算机分为4类。当前主流的多核计算机属于( )计算机。

A.SISD
B.SIMD
C.MISD
D.MIMD

答案:D
解析:
Flynn于1972年提出计算平台分类法主要根据指令流和数据流来分类,分为四类:①单指令流单数据流机器(SISD)SISD机器是一种传统的串行计算机,其硬件不支持任何形式的并行计算,所有的指令都是串行执行,并且在某个时钟周期内,CPU只能处理一个数据流。早期的计算机都是SISD机器。②单指令流多数据流机器(SIMD)SIMD是采用一个指令流处理多个数据流。这类机器在数字信号处理、图像处理,以及多媒体信息处理等领域非常有效。Intel处理器实现的MMXTM、SSE(StreamingSIMDExtensions)、SSE2及SSE3扩展指令集,都能在单个时钟周期内处理多个数据单元。也就是说人们现在用的单核计算机基本上都属于SIMD机器。③多指令流单数据流机器(MISD)MISD是采用多个指令流来处理单个数据流。在实际情况中,采用多指令流处理多数据流才是更有效的方法,因此MISD只是作为理论模型出现,没有实际应用。④多指令流多数据流机器(MIMD)MIMD机器可以同时执行多个指令流,这些指令流分别对不同数据流进行操作。最新的多核计算平台就属于MIMD的范畴,例如Intel和AMD的双核处理器。