電腦系統結構

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Xeon的Enterprise X4 architecture系統結構範例

抽象來說,電腦系統結構,或稱電腦系統架構,是一個系統在其所處環境中最高層次的概念;它確定一台電腦硬體和軟體之間的銜接。具體地說電腦系統架構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則。它確定一個電腦設計的:

  • 部件
  • 部件功能
  • 部件間介面

並且電腦系統架構著重於「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,不要與處理器領域的微系統架構/微架構(Microarchitecture)相混淆。

例項[編輯]

以常見的馮·紐曼電腦的設計為例,系統架構設計包括了:

  • 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...)。
  • 微系統架構/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。
  • 資料表示,即硬體能直接識別和處理的資料型別和資料格式;
  • 暫存器定義,包括運算元暫存器、變址暫存器、控制暫存器等的定義、數量和使用方式;
  • 指令系統,包括機器指令的操作型別和格式、指令間的排序和控制機制等;
  • 異常機制,包括中斷、NMI和內部異常等;
  • 機器工作狀態的定義和切換,如管態和目態等;
  • 輸入輸出結構,包括處理機、記憶體與輸入輸出裝置之間的連線方式、資料傳送方式、資料流量、以及資料交換過程的控制等;

參考文獻[編輯]

參見[編輯]