并行计算机系统的分类MIMD体系结构共87页

多处理机的组成分类
多处理机的组成分类可以根据其工作方式、结构和架构进行划分：
1. 根据工作方式：
- 执行删除方式：根据指令的不同删除执行删除。

指令并行多处理机、数据并行多处理机。

- 线程级并行方式：通过同时执行多个线程来增加处理能力。

多线程多处理机。

- 任务级并行方式：将任务划分为多个子任务并同时执行以提高处理能力。

任务并行多处理机。

2. 根据结构：
- SIMD（单指令多数据）结构：多个处理器同时执行同一指令，但处理不同的数据。

SIMD多处理机。

- MIMD（多指令多数据）结构：多个处理器可以独立执行不同的指令和处理不同的数据。

MIMD多处理机。

3. 根据架构：
- 对称多处理架构（SMP）：所有处理器共享内存，可以同时访问相同的I/O设备。

对称多处理机。

- 非对称多处理架构（AMP）：每个处理器有自己独立的内存和I/O设备。

非对称多处理机。

- 分布式多处理架构：多个处理器通过网络进行通信和协作，每个处理器有自己的内存和I/O设备。

分布式多处理机。

请注意，以上是对多处理机的一般分类，具体的分类体系可能因为不同的上下文和应用而有所差异。

第11章__并行计算机体系结构简介1. 引言随着计算机应用的不断发展，对计算机性能和计算能力的需求越来越高，而单一计算机性能的提升已经达到了瓶颈。

面对这种情况，计算机学科开始关注并行计算机。

并行计算机的提出，为解决单一计算机的性能瓶颈开辟了一条新的道路。

本章将简要介绍并行计算机体系结构。

2. 并行计算机的概念并行计算机是使用并行处理器（即多个处理器）来执行并行任务的计算机。

并行处理器是一种能够在同一时间内处理多个指令或多个数据的处理器，因此对于需要进行大量计算的应用程序而言，使用并行计算机可以大大提高计算速度。

并行计算机可以分类为以下三类：（1）指令级并行计算机：每个指令被分成数个步骤，不同步骤可以并行执行，以提高计算速度。

（2）进程级并行计算机：多个处理器执行不同的程序或进程，从而提高计算速度。

（3）数据级并行计算机：多个处理器对同一数据进行不同的计算，以提高计算速度。

3. 并行计算机的体系结构并行计算机的体系结构包括处理器阵列、多处理器、超级计算机等。

（1）处理器阵列：处理器阵列是由多个同构的处理器组成的结构，每个处理器都有自己的主存储器和指令流。

处理器阵列相对简单，但是需要使用特殊的编程技术，在编写并行程序时需要考虑负载平衡、同步和通信等问题。

（2）多处理器：多处理器是由多个不同类型的处理器组成的计算机系统，这些处理器可以是同构的，也可以是异构的。

多处理器系统采用共享存储器结构或分布式内存结构。

由于多处理器系统特点是强一致性和数据共享，它需要使用特殊算法来避免死锁和竞争条件等问题。

（3）超级计算机：超级计算机是由数千个处理器组成的计算机系统，它的计算能力是常规计算机的数十倍或数百倍。

超级计算机一般使用NUMA结构、MPP结构或混合结构，采用分布式内存结构可以有效解决存储器容量的限制问题，同时使用高速互联技术可以提高计算速度。

4. 并行计算机的优缺点并行计算机相对于单一计算机性能的优势主要体现在以下几个方面：（1）计算速度快：并行计算机可以同时执行多个任务，因此可以大大缩短计算时间。