“21天养成好习惯”第一期—6

wuchangjian2021-10-30 23:14:07编程学习

计算机体系结构

计算机体系结构是指根据属性功能不同而划分的计算机理论组成部分及计算机基本工作原理、理论的总称。其中计算机理论组成部分并不单与某一个实际硬件相挂钩,如存储部分就包括寄存器、内存、硬盘等。

计算机体系结构指软、硬件的系统结构,有两方面的含义:是从程序设计者的角度所见的系统结构,它是研究计算机体系的概念性结构和功能特性,关系到软件设计的特性;是从硬件设计者的角度所见的系统结构,实际上是计算机体系的组成或实现(参见计算机组织),主要着眼于性能价格比的合理性。

美藉匈牙利科学家冯·诺依曼结构(John von Neumann)奠定了现代计算机的基本结构。

计算机体系结构的八个属性

1·机内数据表示:硬件能直接辨识和操作的数据类型和格式[3] 

2·寻址方式:最小可寻址单位、寻址方式的种类、地址运算

3·寄存器组织:操作寄存器、变址寄存器、控制寄存器及专用寄存器的定义、数量和使用规则

4·指令系统:机器指令的操作类型、格式、指令间排序和控制机构

5·存储系统:最小编址单位、编址方式、主存容量、最大可编址空间

6·中断机构:中断类型、中断级别,以及中断响应方式等

7·输入输出结构:输入输出的连接方式、处理机/存储器与输入输出设备间的数据交换方式、数据交换过程的控制

8·信息保护:信息保护方式、硬件信息保护机制。

特点
1)使用单一的处理部件来完成计算、存储以及通信的工作。
2)存储单元是定长的线性组织。
3)存储空间的单元是直接寻址的。
4)使用低级机器语言,指令通过操作码来完成简单的操作。
5)对计算进行集中的顺序控制。
6)计算机硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五大部件组成并规定了它们的基本功能。
7)采用二进制形式表示数据和指令。
8)在执行程序和处理数据时必须将程序和数据道德从外存储器装入主存储器中,然后才能使计算机在工作时能够自动调整地从存储器中取出指令并加以执行。 

计算机系统结构是其所处环境中最高层次的概念,是对计算机系统中各个机器之间界面的划分和定义,以及对各级界面上,下的功能进行分配。也称为体系结构。

计算机体系结构指的是计算机系统设计的观念和架构,描述计算机在实际中所做的设计的原则。

计算机体系结构是从程序员的角度所看到的系统的属性,是概念上的结构和功能上的行为。

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