计算机系统的基本结构

计算机的实现包括两个方面:组成和硬件。组成一词包含了计算机设计的高阶内容,例如存储器系统,存储器互连,设计内部处理器 CPU (中央处理器——算术、逻辑、分支和数据传送功能都在内部实现)。有时也用微体系结构一词来代替“组成”。例如AMD Operon和Intel Core I7是两个指令集体系结构相同但组成不同的处理器。这两种处理器都实现X86指令集,但它们的流水线和缓存组成有很大的不同。硬件指的是一个计算机的具体实现,包括计算机的详尽逻辑设计和封装技术。

计算机体系结构是指计算机的概念性结构和功能属性。
计算机组织是指计算机体系结构的逻辑实现,包括机器内的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等(常称为计算机组成原理)。
计算机实现是指计算机组织的物理实现。
一、定义
        真正的体系结构涵盖了计算机设计的所有三个方面:指令集体系结构、组成或微体系结构、硬件。计算机架构师设计的计算机必须满足功能需求,并达到价格、功耗、性能和可用性指标。在涉及到计算机系统结构的知识时,主要按以下金字塔进行学习:

Acceleration,Amdahl
        整个计算机系统结构的总设计目标是为了“快”
        总的设计原理是:加快经常性事件
        如何量化加速这一指标:Amdahl 原理
        如何衡量CPU性能:CPU性能公式
        程序的局部性原理
Instruction,Interface
        指令集架构(Instruction Set Architecture, ISA),对于汇编语言程序员或编译器编写者可见。ISA包括:1)编程寄存器 2)操作数访问 3)操作数的类型和大小

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