计算机系统结构概述

article/2025/9/21 23:40:17

计算机系统的多层次结构:


是从使用语言的角度,基于程序员与计算机系统对话中所采用的语言结构和语义划分。



系统结构、组成和实现三者的相互关系:

  • 具有相同系统结构的计算机可以采用不同的组成,一种计算机组成可以采用多种不同的计算机实现;
  • 采用不同的系统结构会使可以采用的组成技术产生差异,计算机组成也会影响系统结构。

计算机系统的设计原则:
  • 哈夫曼压缩原理
  • Amdahl定律
  • 程序访问的局部性规律

计算机系统的设计思路:
  • 由上往下(Top-down)
  • 由下往上(Bottom-up)
  • 由中间开始(Middle-out)

计算机系统的分类(Flynn分类法):
  • SISD  单指令流单数据流——传统的单处理机
  • SIMD  单指令流多数据流——并行处理机(如YH-1)
  • MISD   多指令流单数据流——实际上不存在,但也有学者认为存在
  • MIMD  多指令流多数据流——大多数多处理机及多计算机系统(如YH-2)

计算机系统结构中的名词解释:
  • 可移植性:软件不用修改或只需少量加工就可从一台机器搬到另一台机器运行。
  • 系列机:在软、硬件界面上确定好一种系统结构,之后软件设计者按此设计软件,硬件设计者根据机器速度、性能、价格的不同,选择不同的器件,在用不同的硬件技术和组成、实现技术,研制并提供不同档次的机器。
  • 模拟:用机器语言程序实现软件移植的方法。
  • 仿真:用微程序直接解释另一种机器指令的方法。
  • 并行性:只要在同一时刻同一时间间隔内完成两种或两种以上性质相同或不同的工作,它们在时间上相互重叠。
  • 兼容性:是指几个硬件之间、几个软件之间或几个软硬件之间相互配合的程度。

  • 数据表示:机器硬件能直接识别和引用的数据类型(也就是由硬件实现的数据类型)。
  • RISC:精简指令集(减少指令总数和简化指令的功能,降低硬件设计复杂性,提高指令执行速度)。
  • CISC:复杂指令集(增强原有指令的功能,设置更为复杂的指令代替原先由软件子程序实现的功能,实现软件功能的硬化)。

  • 指令流:机器执行的指令序列。
  • 系统结构:对计算机系统中各级界面的划分、定义及其上下的功能分配。
  • 实页冲突:发生两个以上的虚页想要进入主存中同一个页面位置的现象。



http://chatgpt.dhexx.cn/article/U175HRpH.shtml

相关文章

计算机系统结构复习:课程思维导图

计算机系统结构:全课程思维导图 前言课程思维导图课程脉络:链接 前言 DUT的计算机系统结构长期以来都是英文ppt。时值疫情期间,复习时稍有不便,再加上CA的内容本身比较琐碎。遂在此对知识进行一个梳理。 本课程所选用的教材为《计…

计算机系统层次结构

计算机系统层次结构 计算机系统的组成 硬件系统和软件系统共同构成了一个完整的计算机系统 计算机硬件 冯 诺依曼机 特点: 采用“存储程序”的工作方式计算机硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备5大部分组成指令和数据以同等的地位存储在存…

计算机系统的层次结构 1,1.1 计算机系统的层次结构

第 1 章 概 论 本章先从计算机系统层次结构出发,定义什么是计算机系统结构、计算机组成和计算机实现,以及它们的内涵和相互关系。在讨论计算机系统软、硬件功能取舍的原则后,简要讲述计算机系统的定量设计原理、计算机系统设计的主要任务和方…

1.2 计算机系统结构、计算机组成与计算机实现

1.2.1、计算机系统结构的定义和内涵 结构的定义:从计算机层次结构角度看,系统结构是对计算机系统中各级界面的定义及其上下的功能分配。每级都有其自己的系统结构。 结构的内涵:就目前的通用机来说,计算机系统结构的属性包括&am…

对于计算机系统结构,下列哪些是透明的?(计算机系统结构期末习题解析,史上最全)

目录 1.浮点数数据表示: 2. 存贮器的模m交叉存取 3.I/O系统是采用通道方式还是外围处理机方式 4.数据总线宽度 5.字符行运算指令 6. 阵列运算部件 7.通道是采用结合型还是独立型 8.访问方式保护 9.程序性中断 10.串行、重叠还是流水控制方式 11.堆栈指令 …

《计算机系统结构》习题

一: 1、计算机系统多级层次中,从下层到上层,各级相对顺序正确的应当是(微程序机器级——传统机器语言机器级——汇编语言机器级)。 析: 2、汇编语言源程序变换成机器语言目标程序是经(汇编程序编…

计算机系统结构基本概念

计算机系统=硬件/固件+软件 虚拟机器和实际机器: 完全由软件实现的机器为虚拟机器,由硬件或固件实现的机器为实际机器。 仿真:由微程序解释指令集。 翻译技术是先把L1级程序全部变换成L级程序后,再去执行新…

计算机系统结构中的8个伟大思想

文章目录 前言8个伟大思想1.面向摩尔定律的设计2.使用抽象简化设计3.加速大概率事件4.通过并行提高性能5.通过流水线提高性能6.通过预测提高性能7.存储器层次8.通过冗余提高可靠性 总结 前言 本文的主要内容是介绍计算机系统结构中的8个伟大思想,包括摩尔定律、抽象…

计算机系统结构 计算机系统结构的基本概念

一、计算机系统结构的概念 1.1 计算机系统的层次结构 划分为多级层次结构的优点: (1)便于理解计算机的整体工作概念及目前软硬件的作用和地位; (2)便于认识语言的实质和实现方法; (…

大学课程 | 《计算机系统结构》详细知识点总结

本文原文链接 计算机系统结构笔记传送门 计算机系统结构知识点 多级层次结构: (1)按功能划分成多层机器级组成的层次结构,从上到下依次为,应用语言机器级,高级语言机器级,汇编语言机器级&…

计算机系统结构--复习(Part 1)

适用于期末考试之前的知识点复习. 往期回顾: Part 1(chapter 1 - chapter 5):https://blog.csdn.net/zongza/article/details/83780572 Part 2(chapter 5 - chapter 10):https://blog.csdn.net/…

计算机系统结构之互连网络详解

一、基本概念 互连网络是一种由开关元件按照一定的拓扑结构和控制方式构成的网络,用来实现计算机系统中结点之间的相互连接。这些结点可以是处理器、存储模块或其他设备。1.1 互连网络的种类 静态互连网络:连接通路是固定的,一般不能实现任…

计算机系统结构总复习

目录 计算机系统结构基础及并行性的开发第一章计算机系统的层次结构计算机系统结构,组成,实现下面计算机系统,计算机组成,计算机实现的区别,还是要掌握,可能会选择题出现。特别是那个例子。计算机系统的性能…

计算机系统结构总结

文章目录 一、基础知识基本概念计算机系统层次结构计算机系统结构定义计算机组成和实现计算机组成计算机实现计算机体系结构、组织、实现的区别举例 计算机系统结构的分类Flynn分类法4类计算机的基本结构 Handler分类法举例 冯氏分类法平均并行度 设计设计的定量原理大概率事件…

计算机操作系统学习(二)计算机系统结构

目录 学习建议: 基本内容: 一.计算机系统的结构: 1.引导程序: 2.中断: 3.硬件系统: 5.中断处理: 二.输入输出结构: 三.存储结构: 四.硬件保护: 2.管…

计算机系统结构——概述

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…

计算机系统结构基本概念(chapter 1)

计算机系统结构基本概念 计算机系统结构基本概念1.1 层次结构及透明性1.2 系统结构1.3 系统结构、组成原理及实现间的关系1.4 软硬件的特点1.5 Amdahls law 及其应用(计算题)1.6 软件兼容性及实现方法1.7 计算机系统设计过程1.8 CPI、MIPS、程序执行时间…

计算机基础知识——计算机系统的基本构造(CSP-J组初赛知识点)

计算机基础知识(看了都说好)系列之计算机系统的基本构造,希望大家能耐心看完。 First概述 计算机系统由硬件和软件两部分组成。硬件系统是计算机的“躯干”,是物质基础。而软件系统则是建立于这个“躯干”上的“灵魂”&#xff0…

❤【计算机系统结构】期末考试备考复习宝典 (必考考点--建议收藏)

【计算机系统结构】期末考试备考复习宝典 (必考考点–建议收藏) 要期末考试了,整理一份宝典备考之计算机系统结构的知识点。文章内容由William_Tao(攻城狮)提供,觉得不错的话,点赞支持一波! (公…

入侵检测技术目的-发现黑客

一.黑客常见的操作 1.制造并传播病毒木马 2.寝取隐私或敏感信息 3.控制你的计算机 4.服务器宕机(死机) 5网络瘫痪 二.常见的网络攻击手段: 网络攻击主要分为以下几种类型 (1)主动攻击:包含攻击者访问所需要…