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计算机系统结构

计算机系统结构(computer architecture、计算机系统架构),抽象来说计算机系统架构是一个系统在其所处环境中**高层次的概念;它确定一台计算机硬件和软件之间的链接。具体地说计算机系统架构指的是计算机系统设计的观念与架构,描述计算机在实做的设计原则。它确定一部计算机的:

部件

编辑

部件功能

部件间接口

并且计算机系统架构着重于“负责了计算机架构的中心功能:计算”的中央处理器(CPU)内部的运行动作与存储器的访问。

注意,不要与处理器领域的微体系结构/微架构(Microarchitecture)相混淆。

实例

编辑

以常见的冯·诺伊曼计算机的设计为例,体系结构设计包括了:

指令集架构(Instruction set architecture;简称ISA):被视为一种机器语言,包含了许多相关的指令集(存储器定址、处理器控制,寄存器控制等等……)。 微体系结构/微架构(Microarchitecture)或称计算机组织(Computer organization):是更详细的叙述系统内部各元素如何进行合作与沟通。 数据表示,即硬件能直接识别和处理的数据类型和数据格式; 寻址方式,包括**小寻址单位和地址运算等; 寄存器定义,包括操作数寄存器、变址寄存器、控制寄存器等的定义、数量和使用方式; 指令系统,包括机器指令的操作类型和格式、指令间的排序和控制机制等; 异常机制,包括中断、NMI和内部异常等; 机器工作状态的定义和切换,如管态和目态等; 输入输出结构,包括处理机、存储器与输入输出设备之间的连接方式、数据传送方式、数据流量、以及数据交换过程的控制等。

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