计算机系统结构
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Xeon的Enterprise X4 architecture系统结构範例
抽象来說,计算机体系结构是一个系统在其所处环境中最高层次的概念;它确定一台计算机硬件和软件之间的衔接。具體地說计算机体系结构指的是電腦系統設計的觀念與架構,描述電腦在實做的設計原则。它确定一个计算机设计的:
- 部件
- 部件功能
- 部件间接口
並且计算机体系结构著重於「負責了計算機架構的中心功能:計算」的中央處理器(CPU)內部的執行動作與記憶體的存取。
注意,不要与处理器领域的微体系结构/微架構(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:
- 指令集架構(Instruction set architecture;簡稱 ISA):被視為一種機器語言,包含了許多相關的指令集(記憶體定址、處理器控制,暫存器控制等等...)。
- 微体系结构/微架構(Microarchitecture)或稱電腦組織(Computer organization):是更詳細的敘述系統內部各元素如何進行合作與溝通。
- 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,包括最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;
参见[编辑]
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