計算機系統結構之結構、組成、實現及其三者關係

1.系統結構、計算機系統結構、透明度、結構屬性

• 系統結構：對系統各級界面定義及功能分配。
• 計算機系統結構：系統結構分支，又稱計算機系統體系結構，
• 只是指傳統機器級系統結構，軟硬件交互界面，是機器語言、彙編語言等設計者所看到物理系統的抽象。
• 主要研究對象：研究軟硬件功能分配和傳統機器界面確定。
• 計算機系統結構屬性
  • 硬件能夠直接識別和處理的數據類型、格式的數據表示。
  • 最小尋址單位、尋址種類的尋址方式。
  • 通用、專用寄存器設置、字長、數量的寄存器組織。
  • 二進制、彙編指令的操作類型、字長、種類的指令系統。
  • 主存的最小編址單位、編址方式、容量的存儲系統。
  • 中斷的 分類、分級，中斷處理程序功能及入口地址的中斷機構。
  • 系統機器級的管態 用戶態。
  • 輸入和輸出設備連接、使用方式等的IO結構。
  • 系統各部的信息保護方式和保護機構屬性。

2.計算機組成、確定方面

• 計算機組成：計算機系統的邏輯實現，包含機器級內部數據流和控制流組成以及邏輯設計。
• 計算機組成着眼於：機器級內部各個事件的排序方式和控制結構以及各個部件之間的聯繫和功能。
• 計算機組成所確定的方面
  • 數據通路的寬度，如數據總線一次並行傳送的位數。
  • 專用部件的設置，如乘法計算器。
  • 各種操作對部件的共享程度，如分時共享。
  • 功能部件的的並行程度。
  • 控制結構的組成方式，如硬件控制、微程序控制。
  • 緩衝和排隊技術。
  • 預估和預判技術。
  • 可靠性技術。

3.計算機實現

• 計算機組成的物理實現，着眼於器件技術與微組裝技術。

4.三者之間的關係

1. 三者 互不相同 ，相互影響。
2. 組成影響結構，沒有組成技術的發展就沒有結構的發展。
3. 組成 向上決定於結構，向下受限於實現技術。
4. 結構-組成-實現具體內容隨不同時期及不同計算機系統也有差異。