计算机系统结构指的是计算机系统的软、硬件的界面,即机 器语言程序员所看到的传统机器级所具有的属性。 计算机组成指的是计算机系统结构的逻辑实现,包括五大功能 部件组成以及逻辑设计等。它着眼于物理机器级内各事件的排序方 式与控制方式,各部件的功能以及各部件的联系。 计算机实现指的是计算机组成的物理实现,包括处理机、主存 等部件的物理结构,器件的集成度和速度,模块、插件、底板的划 分与连接,信号传输,电源、冷却及整机装配技术等。它着眼于器 件技术和微组装技术,其中器件技术在实现技术中占主导作用
21 计算机系统结构指的是计算机系统的软、硬件的界面,即机 器语言程序员所看到的传统机器级所具有的属性。 计算机组成指的是计算机系统结构的逻辑实现,包括五大功能 部件组成以及逻辑设计等。它着眼于物理机器级内各事件的排序方 式与控制方式,各部件的功能以及各部件的联系。 计算机实现指的是计算机组成的物理实现,包括处理机、主存 等部件的物理结构,器件的集成度和速度,模块、插件、底板的划 分与连接,信号传输,电源、冷却及整机装配技术等。它着眼于器 件技术和微组装技术,其中器件技术在实现技术中占主导作用
例1】①机器指令集的确定属于计算机系统结构。 ②指令操作,如取指令、取操作数、运算、送 结果等具体操作及其排序方式属于计算机组成。 ③实现指令集中所有指令功能的具体电路、器 件的设计、装配技术等属于计算机实现。 例2】①确定是否有乘法指令属于计算机系统结构 ②乘法指令是用专门的乘法器实现,还是经加 法器用重复的相加和右移操作来实现,属于计算机组成。 ③乘法器、加法器的物理实现,如器件的选定 (器件集成度、类型、数量、价格)及所用微组装技术等, 属于计算机实现
22 【例1】 ① 机器指令集的确定属于计算机系统结构。 ② 指令操作,如取指令、取操作数、运算、送 结果等具体操作及其排序方式属于计算机组成。 ③ 实现指令集中所有指令功能的具体电路、器 件的设计、装配技术等属于计算机实现。 【例2】 ① 确定是否有乘法指令属于 。 ② 乘法指令是用专门的乘法器实现,还是经加 法器用重复的相加和右移操作来实现,属于 。 ③ 乘法器、加法器的物理实现,如器件的选定 (器件集成度、类型、数量、价格)及所用微组装技术等, 属于 计算机系统结构 计算机组成 计算机实现
例3】①主存容量与编址方式(按位、按字节 按字访问等)的确定属于计算机系统结构 ②为达到所定性能价格比,主存速度应 多快,在逻辑结构上需采用什么措施(如多体交叉 存储等)属于计算机组成 ③主存系统的物理实现,如存储器器件 的选定、逻辑电路的设计、微组装技术的选定属 于计算机实现
23 【例3】 ① 主存容量与编址方式(按位、按字节、 按字访问等)的确定属于 。 ② 为达到所定性能价格比,主存速度应 多快,在逻辑结构上需采用什么措施(如多体交叉 存储等)属于 。 ③ 主存系统的物理实现,如存储器器件 的选定、逻辑电路的设计、微组装技术的选定属 于 。 计算机系统结构 计算机组成 计算机实现
计算机系统结构、组成和实现三者的相互影响 可以看出,具有相同计算机系统结构(如指令系统相同)的计 算机因为速度要求不同等因素可以采用不同的计算机组成。如, 取指令、译码、取操作数、运算、存结果可以在时间上按顺序方 式进行,也可以让它们在时间上按重叠方式进行以提高执行速度。 例如, AMD Opteron64与 Intel pentium4的指令系统相同, 即两者的系统结构相同;但内部组成不同,流水线和 Cache结构是 完全不同的,相同的程序在两个机器上的的运行时间可能不同
24 可以看出,具有相同计算机系统结构(如指令系统相同)的计 算机因为速度要求不同等因素可以采用不同的计算机组成。如, 取指令、译码、取操作数、运算、存结果可以在时间上按顺序方 式进行,也可以让它们在时间上按重叠方式进行以提高执行速度。 例如,AMD Opteron 64与 Intel Pentium 4的指令系统相同, 即两者的系统结构相同;但内部组成不同,流水线和Cache结构是 完全不同的,相同的程序在两个机器上的的运行时间可能不同。 计算机系统结构、组成和实现三者的相互影响
同样,一种计算机组成可以采用多种不同的计算机实现 例如,主存器件可以采用SRAM芯片,也可以采用DRAM芯片。 可以采用大规模集成电路单个芯片,也可以采用中小规模集成电 路进行构建。显然,这取决于性能价格比的要求与器件技术的现 状 例如,同一系列机中的 Pentium4与移动 Pentium4具有相同的 指令系统和基本相同的组成,但由于是不同档次的机器,其硬件 实现是不同的,两者的时钟频率和存储系统是不同的
25 同样,一种计算机组成可以采用多种不同的计算机实现。 例如,主存器件可以采用SRAM芯片,也可以采用DRAM芯片。 可以采用大规模集成电路单个芯片,也可以采用中小规模集成电 路进行构建。显然,这取决于性能价格比的要求与器件技术的现 状。 例如,同一系列机中的Pentium 4与移动Pentium 4具有相同的 指令系统和基本相同的组成,但由于是不同档次的机器,其硬件 实现是不同的,两者的时钟频率和存储系统是不同的