单处理机系统中，可并行的是什么

单处理机系统中，可并行的是“处理机与设备”、“处理机与通道”、“设备与设备”。现代操作系统的形成正是通道产生的结果，通道是可以独立于CPU控制输入输出的设备，在处理机进行运算时，通道可同时进行I/O操作，因此，处理机与通道是并行的；处理机运算时，外设可同时进行输入/输出的操作，因此处理机与设备是可并行的；而设备和设备之间显然也是可以并行的。

本教程操作环境：windows7系统、Dell G3电脑。

一个计算机系统只包括一个运算处理器，则称之为单处理机系统。

在单处理机计算机系统中，运行状态最多1个，最少0个；等待状态最多N个，最少N-1个；就绪状态最多N-1个，最少0个。

单处理机系统只有一条指令流水线，只有一个多功能的操作部件，每个时钟周期"取指令"和"分析"完成一条指令。在许多流水线处理机中，指令流水线的流水段数k=4；它把一条指令的执行过程主要分解为"取指令"、"分析"、"执行"和"写结果"4个阶段。指令所要执行的功能主要在多功能操作部件中，在"执行"这一流水段完成。多数流水线处理机的多功能操作部件采用流水线结构。有的简单指令，只要一个时钟周期就能够在"执行"流水段中完成，而比较复杂的指令往往需要多个时钟周期。另外，还有条件转移等的影响；因此，一般流水线标量处理机每个时钟周期平均执行指令的条数小于1，即它的指令级并行度ILP<1。

单处理机系统中，可并行的是：处理机与设备、处理机与通道、设备与设备；但进程与进程之间是不能并行的，

• 在单处理机系统中，为提高系统效率，让内存中保持多个处于不同状态的进程(这称为进程并发执行)，但在同一时刻占用处理机的却只有一个进程，因此，进程之间不是并行的；

• 现代操作系统的形成正是通道产生的结果，通道是可以独立于CPU控制输入输出的设备，在处理机进行运算时，通道可同时进行I/O操作，因此，这两者也是并行的；

• 处理机运算时，外设可同时进行输入/输出的操作，因此，也产生了并行；

• 显然，设备和设备之间也是可以并行的。

  

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扩展知识：单处理机系统与多处理机系统区别

早期的计算机系统是基于单个处理器的顺序处理机器。程序员编写串行执行的代码，让其在CPU上串行执行，甚至每一条指令的执行也是串行的(取指令、取操作数、执行操作、存储结果)。为提高计算机处理的速度，首先发展起来的是联想存储器系统和流水线系统，ghostwin7前者提出了数据驱动的思想，后者解决了指令串行执行的问题，这两者都是最初计算机并行化发展的例子。随着硬件技术的进步，并行处理技术得到了迅猛的发展，计算机系统不再局限于单处理器和单数据流，各种各样的并行结构得到了应用。

目前计算机系统可以分为以下4类。

(1)单指令流单数据流(SISD)。一个处理器在一个存储器中的数据上执行单条指令流。

(2)单指令流多数据流(SIMD)。单条指令流控制多个处理单元同时执行，每个处理单元包括处理器和相关的数据存储，一条指令事实上控制了不同的处理器对不同的数据进行操作。向量机和阵列机是这类计算机系统的代表。

(3)多指令流单数据流(MISD)。一个数据流被传送给一组处理器通过这一组处理器卜的不同指令操作最终得到处理结果。该类计算机系统的研究尚在实验室阶段。

(4)多指令流多数据流(MIMD)。多个处理器对各自不同的数据集同时执行不同的指令流。可以把MIMD系统划分为共享内存的紧密耦合MIMD系统和内存分布的松散耦合MIMD系统两大类。

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