现代特色的计算机体系结构及数据流机原理详解

第8章探讨了具有现代特色的计算机体系结构，包括脉动阵列机、数据流机、归约机、智能机以及大规模并行处理机MPP和机群系统。其中，数据流机是一种以数据驱动为核心概念的计算机体系结构。通过以计算一元二次方程根为例，展示了数据流程序的设计方法和执行过程。数据流程序图中包括非控制类和控制类操作结点以及具有条件分支和循环结构的例子，展示了如何通过数据流方式实现程序的逻辑和控制流程。数据流程序图的设计和执行规则使得程序具有高度并行性和灵活性，可以充分利用计算资源和加速计算过程。 数据驱动的概念是数据流机的核心思想，通过数据之间的依赖关系来决定程序执行的顺序和并行度。以计算一元二次方程根为例，通过读入系数a、b和c，计算判别式D并求解方程的根。数据流程序将这一过程拆解为多个操作节点，每个节点依赖于前一个节点的输出数据。这种数据依赖关系使得程序可以在数据可用时立即执行，而不必等待整个程序指令流的执行。数据流程序图中展示了该过程的节点关系和激发规则，指导了程序如何根据数据的流动来实现计算过程。常用的非控制类和控制类操作节点，以及带有条件分支和循环结构的例子，进一步说明了数据流程序的设计及实现方法。 数据流程序图和语言提供了一种直观和高效的编程方式，对于并行计算和复杂计算任务具有重要意义。在数据流机中，程序执行的顺序是由数据之间的流向和依赖决定的，而不是由指令流的控制。这种基于数据的执行方式使得程序可以充分利用计算资源，提高计算效率和性能。数据流程序图具有明确的节点和数据流关系，可以很容易地进行分析和优化。常用的操作节点和激发规则为程序设计者提供了指导和参考，帮助设计出高效和可靠的数据流程序。 总的来说，数据流机是一种具有现代特色的计算机体系结构，以数据驱动为核心思想，通过数据之间的依赖关系来控制程序的执行顺序和并行度。数据流程序图和语言为程序设计者提供了一种直观和高效的编程方式，能够充分发挥计算资源的潜力，加速计算过程和提高计算效率。在大规模并行处理机MPP和机群系统中，数据流机具有重要的应用和发展前景，将在未来的计算领域发挥越来越重要的作用。