計算機體系結構--粗淺認識

       計算機體系結構我認爲的主要的三個概念:數據、地址、控制。任何時候數據都是保存在各種存儲介質中的對於用戶有用的信息表示,而地址對於各種存儲介質具體位置的標示,控制用於控制數據的運算與表達以及地址之間的轉換以及地址與數據的關聯表示。
一、數據
     數據是存儲在各種存儲介質上的信息表示方式,不一定與用戶所看到的具體內容完全一致,可能是經過各種標誌位混合以後的表示,也有可能是經過加密之後的信息存儲。數據用來表示各種信息,大都時候需要運算這些數據,同時很重要的是數據之間有着關聯,數據之間的關聯是因爲信息之間存在關聯關係。而大規模的數據需要運用到數據庫,同時出於安全原因,需要對數據進行加密後在存儲。對於數據的快熟獲取,需要運用到搜索引擎。尤其是在互聯網海量數據中獲取感興趣的內容。
     數據在程序中的表示主要表現爲數據結構以及數據庫。數據結構使得相關聯的數據有緊密的存儲以及相應的語義表達。
二、地址 
      對於地址,有物理地址、虛擬地址。每個物理地址對應於當前總線的所對應的存儲介質每個單元,而每個單元大都是以字節爲單位,也就是說一個字節的存儲對應於物理地址的1個單位,其中就是物理地址映射,即每個地址對應於一個具體的處理單元。對於32位的總線系統,對應於的存儲介質最大標記範圍爲32GB。而在系統結構中不一定要每一個物理地址都要對應有物理存儲介質,因此有很多物理地址對應於的是空的,沒有實際鏈接到具體的存儲介質,所以對於不同的系統具體開發應用,或許我們需要了解他們底層的物理地址映射空間,比如開機程序燒寫的起始地址。
      虛擬地址,程序中的地址,用於隔離硬件差異。在內核與用戶程序之間有各自的地址空間,在不同的應用程序之間特別指各進程之間有各自的地址空間,利用地址空間之間的限制來控制不同的訪問與操作。
三、控制
      電子元件和程序的運行需要運用控制來使得在規定的地址上運用相應的數據來達到預期的滿意的結果。在物理電子層面,運行主要是通過控制來滿足時序要求,時序就是強調當前的運行要等到先前的運行結束後才能正確運行。
      在應用程序方面,控制強調的是控制相應的數據流運算以及各種程序狀態的處理及變化。根據不同的數據表示確定不同的語義及狀態輸入,進行數據運算處理得到相應的狀態及數據輸出。

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