本文主要是介绍第一章 计算机硬件基础（并行处理、Flynn分类、流水线技术），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
并行处理
基本概念
并行性是指计算机系统具有可以同时进行运算或操作的特性，它包括同时性与并发性两种含义。
同时性指的是两个或两个以上的事件在同一时刻发生。
并发性指的师两个或两个以上的事件在同一时间间隔发生。
并行的途径
| 时间重复 | 在并行性概念中引入时间因素，即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，以加快硬件周转时间而赢得速度。 |
| 资源重复 | 在并行性概念中引入空间因素，以数量取胜的原则，通过重复设置硬件资源，大幅度提高计算机系统的性能。 |
| 资源共享 | 这是一种软件方法，使多个任务按一定时间顺序轮流使用同一套硬件设备。 |
Flynn分类
基本概念
1、指令流：计算机执行的指令序列。
2、数据流：指令流调用的数据序列。
3、多倍性（多重性）：计算机同时可处理的指令或数据的个数。
分类
| 单指令流单数据流（SISD） | 这类计算机的指令部件一次只对一条指令进行译码，并且只对一个操作部分分配数据。 结构：控制部分一个，处理器一个，主存模块一个。典型代表：单处理器系统。 |
| 单指令流多数据流（SIMD） | 这类计算机有多个处理单元，它们在同一个控制部件的管理下执行同一指令，但向各个处理单元分配各自需要的不同数据。 结构：控制部分一个，处理器多个，主存模块多个。关键特性：各处理器以一步的方式形式处理同一条指令。典型代表：单处理器系统。 |
| 多指令流单数据流（MISD） | 这类计算机包含有多个处理单元，按多条不同指令的要求对同一数据及其中间结果进行不同的处理。 结构：控制部分多个，处理器多个，主存模块多个。关键特性：被证明不切实际。典型代表：没有模型。 |
| 多指令流多数据流（MIMD） | 这类计算机包含有多个处理机、存储器和多个控制器。 结构：控制部分多个，处理器多个，主存模块多个。关键特性：能够实现作业任务指令等各级全方面进行。典型代表：多处理系统多计算机。 |
流水线技术（时间并行技术）
概念
流水线是指在程序执行时多条指令重叠进行操作的一种准并行处理实现技术。各种部件同时处理是针对不同指令而言的，它们可同时为多条指令的不同部分进行工作，以提高各部件的利用率和指令的平均执行速度。
取指 ——> 分析 ——> 执行
流水线周期
流水线周期为执行时间最长的一段。
流水线计算公式
流水线建立时间：第一条指令执行时间，t1+t2+……tk
流水线计算公式为：
1条指令执行时间+（指令条数-1）×流水线周期
①理论公式：（t1+t2+…+tk）+（n-1）t
②实际公式：k×t+（n-1）×t
流水线的吞吐率：是指在单位时间内流水线所完成的任务数量或输出的结果数量。
计算流水线吞吐率最基本的公式：
TP=指令条数/流水线执行时间
这篇关于第一章 计算机硬件基础（并行处理、Flynn分类、流水线技术）的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
