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1计算机基本组成:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备 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，包括同时性与并发性。 基本思想：时间重叠、资源重叠、资源共享 SISD、SIMD(并行处理机)、MISD、MSMD(多处理机) 传统串行方式：优：控制简单，节省设备 缺：执行指令速度慢，功能部件利用率低 流水线处理机:优：程序执行时间短，功能部件利用率高 缺:增加硬件，控制过程较复杂 并行处理机SIMD 一个控制器CU，N个处理单元PE，一个互连网络IN 并行处理机主要特点： 1.单指令流多数据流方式工作 2.采用资源重复方法引入空间因素 3.以某一类算法为背景的专用计算机。 4.并行处理机的研究必须与并行算法研究密切结合。 5.异构型多处理系统。 多处理机系统组成MIMD：N个处理机+1个处理机存储器互联网络（PMIN） 多处理机系统特点： 1.结构灵活 并行处理机处理单元很多；多处理机有较强通用性，适用多样算法，处理单元数量较少。 2.程序并行性 并行处理机是操作级并行，并行存在于指令内部；多处理机并行性存在于指令外部，必须采用多种途径识别程序并行。 3.并行任务派生 并行处理机通过指令本身就可启动多个PE并行工作；多处理机由可由任务派生任务，任务多于处理机时多余任务进入排队器等待。 4.进程同步 并行处理机自然同步；多处理机需要特殊的同步措施。 5.资源分配和进程调度 并行处理机PE数固定，采用屏蔽手段改变PE数；多处理机有资源分配和进程调度问题。 《信息系统管理工程师复习笔记》 在信息技术领域，理解计算机系统的基础结构和运行机制是至关重要的。计算机基本组成部分包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。这些组件协同工作，实现数据的处理和传输。并行性是现代计算机系统的一个关键特性，它涉及到计算机在同一时刻处理多个任务的能力，这分为同时性和并发性。并行处理通过时间重叠、资源重叠和资源共享来提高系统性能。 计算机并行处理的四种模型分别是SISD（单指令流单数据流）、SIMD（单指令流多数据流）、MISD（多指令流单数据流）和MSMD（多指令流多数据流）。SIMD系统通常有一个中央控制器和多个处理单元，适用于特定类型的算法，而MIMD（多指令流多数据流）系统则更加灵活，拥有多个独立的处理机，可以执行不同的指令，适合执行多样化算法。流水线处理机是一种提高执行效率的方法，尽管增加了硬件复杂性，但能显著缩短程序执行时间。 并行处理机和多处理机系统在结构和特性上有所区别。并行处理机往往有大量处理单元，且并行性体现在指令内部，同步自然；而多处理机具有更高的通用性，其并行性存在于指令外部，需要特殊同步措施，且可能涉及任务调度和资源分配问题。 指令系统的设计对计算机性能有着深远影响。RISC（精简指令集）和CISC（复杂指令集）是两种常见的设计哲学。RISC的特点是指令数目少、简单、执行速度快，依赖大量通用寄存器；而CISC则包含更多指令，支持更复杂的操作，但执行效率相对较低。 存储系统是计算机架构中的另一重要环节，包括高速缓存、主存储器和辅助存储器。存储器的层次结构从高速缓存到主存，再到辅助存储，目的是为了平衡速度和容量。操作系统在此基础上起到关键作用，通过管理资源，提供人机交互界面，实现并发、共享和异步性等特征。其主要功能包括处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理。 进程是操作系统中的基本执行单元，具备独立性、并发性等属性，由进程控制块、程序、数据和系统堆栈组成。死锁是多进程环境中的潜在问题，产生条件包括互斥、占有和等待、不剥夺和循环等待。存储管理则负责内存分配、地址转换、共享和扩展。地址转换包括静态和动态重定位，以将逻辑地址转换为物理地址。 设备管理关注输入输出设备的中断处理、缓冲区管理、设备分配和驱动调度。I/O设备按功能可分为存储型和输入输出型，设备管理的高效运行对于整个系统性能至关重要。 信息系统管理工程师需要对计算机硬件、并行处理、指令系统、存储管理和操作系统有深入理解，以便更好地设计、维护和优化信息系统。