架构备战之计算机原理 flynn分类法
创始人
2025-07-03 04:51:21
0

1、概念

在1966 年,由Michael.J.Flynn 提出根据指令流、数据流的多倍性特征对计算机系统进行分类(通常称为 Flynn 分类法)。

  • 指令流:机器执行的指令序列
  • 数据流:由指令流调用的数据序列,包括输入数据和中间结果,不包括输出数据。

Flynn根据不同的指令-数据流,将计算机系统分为四种。

了解四种之前我们了解一下指令和数据的英文缩写。

指令:Instruction,简称:I

数据:Data,简称:D

而计算机中的指令和数据可能存在单个或者多个。

单个的英文为Single,简称S;

多个的英文为multiple,简称:M。

经过简单的排列组合后得到如下四种。

  • SISD(单指令流单数据流)

单条指令处理单条数据。控制器,处理器,主存均只有一个。比如单处理器系统。

  • SIMD(单指令流多数据流)
  • 单条指令处理多条数据。一个控制器,多个处理器和主存。比如并行处理机(矩阵处理机),超级向量处理机。
  • MISD(多指令流单数据流)
  • 多条指令处理单条数据。多个控制器,一个处理器和多个主存(已被证实不可能)。例子:目前没有,有文献称流水线计算机为此类
  • MIMD(多指令流多数据库)
  • 多条指令处理多条数据。控制器,处理器,主存均是多个。
  • 能实现作业,任务,指令等全面并行。
  • 例子:多核处理器,多处理机。

2、了解硬件组成

硬件通常就是我们看得见,摸得着的设备。

原始的设备是冯•诺依曼(VonNeumann)计算机,它以运算器为核心。发展到现在,以存储器为核心。

  • 控制器:是分析和执行指令的部件,也是统一指挥并控制计算机各部件协调工作的中心部件,所依据的是机器指令。就是老大,要分配其他小弟干活的。

程序计数器(PC): 存储下一条要执行指令的地址

指令寄存器(IR): 存储即将执行的指令

指令译码器(ID): 对指令中的操作码字段进行分析解释

时序部件: 提供时序控制信号

  • 运算器:也称为算术逻辑单元(ArithmeticandLogicUnit, ALU),其主要功是在控制器的控制下完成各种算术运算和逻辑运算。说白了,就是控制器的小弟,专门干活的。
  • 算术逻辑单元 ALU:数据的算术运算和逻辑运算
  • 累加寄存器 AC:为ALU提供一个工作区,用在暂存数据
  • 数据缓冲寄存器 DR:写内存时,暂存指令或数据
  • 状态条件寄存器 PSW:存状态标志与控制标志(有争议:也有将其归为控制器的)
  • 主存储器:也叫内存或者主存。存储当前操作的信息和中间结果,包括机器指令和数据。
  • 辅助存储器:也叫辅存或者外存。需要存储长期保存的信息。
  • 输入设备:比如键盘鼠标等
  • 输出设备:将程序执行结果输出计算机给人或其他设备。比如打印机,数据转换装置等。

3、小结

本此主要了解什么是flynn分类法,并且由flynn分类涉及到的概念,了解什么是运算器和控制器,主存等概念的了解。

相关内容

热门资讯

如何允许远程连接到MySQL数... [[277004]]【51CTO.com快译】默认情况下,MySQL服务器仅侦听来自localhos...
如何利用交换机和端口设置来管理... 在网络管理中,总是有些人让管理员头疼。下面我们就将介绍一下一个网管员利用交换机以及端口设置等来进行D...
施耐德电气数据中心整体解决方案... 近日,全球能效管理专家施耐德电气正式启动大型体验活动“能效中国行——2012卡车巡展”,作为该活动的...
20个非常棒的扁平设计免费资源 Apple设备的平面图标PSD免费平板UI 平板UI套件24平图标Freen平板UI套件PSD径向平...
德国电信门户网站可实时显示全球... 德国电信周三推出一个门户网站,直观地实时提供其安装在全球各地的传感器网络检测到的网络攻击状况。该网站...
为啥国人偏爱 Mybatis,... 关于 SQL 和 ORM 的争论,永远都不会终止,我也一直在思考这个问题。昨天又跟群里的小伙伴进行...
《非诚勿扰》红人闫凤娇被曝厕所... 【51CTO.com 综合消息360安全专家提醒说,“闫凤娇”、“非诚勿扰”已经被黑客盯上成为了“木...
2012年第四季度互联网状况报... [[71653]]  北京时间4月25日消息,据国外媒体报道,全球知名的云平台公司Akamai Te...