提高处理机器运算速度
提高IPC(指令周期)
提高Fz(频率)
不同角度的人员所观察到的层次不一样
结构
系统程序员所看到的计算机系统的属性
时钟频率
指令执行速度
MIPS = Fz * IPC
MIPS = Fz / CPI
等效指令速度
按实际情况,对不同的指令类型进行加权配比
层次结构
寻址空间
存储容量
存储器种类
存储速度
存储系统
软硬件相结合
三层存储系统
等等
存储程序
以存储器为中心
总线结构,分散控制
总线
任何时刻,只能有一个部件向总线上发送信息,可以有多个部件同时接收信息
现代三总线结构
SISD
单指令流单数据流
SIMD
MISD
多指令流单数据流
MIMD
多指令流多数据流
从价格因素来考虑
改进性能角度
Amdahl定律
某一部件加快后,整个系统性能会因之提升
加速比与两个因素有关
可改进部分的比例
改进部分的加速比
改进后整个任务的执行时间为
改进后系统的加速比为
Sn = T0 / Tn
改进指令处理性能的主要途径
兼容种类
向后兼容
向上兼容
系列机
模拟与仿真
用一台现有的计算机实现另一台计算机的指令系统
模拟
仿真
自上向下
自下向上
中间开始
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