■随着计算机技术的迅速发展,计算机系统结构、组成与实现 之间的界限变得越来越模糊。现在使用的是广义的计算机体 系结构概念,它既包括经典的计算机体系结构的概念范畴, 还包括了对计算机组成和计算机实现技术的研究。 当前计算机系统设计涉及很多领域的技术,从编译程序、操 作系统到指令系统设计、功能结构设计、逻辑设计和实现技 术 计算机系统设计的任务: 明确功能需求,即机器的应用领域; 米适应市场的需求; 支持选定的操作系统所必需的特性 米硬软件技术标准
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2.系列机( family machine):是指由一个制 造商生产的具有相同的系统结构,但具有不同组成 和实现的一系列不同型号的计算机。 例如:IBM370系列有370/115、125、135、145、158、168等 系列从低速到高速的各种型号。 它们的系统结构相同,具有同样的指令系统,从程序设计 者所看到的机器属性是相同的。 但它们采用不同的组成和实现技术,在低档机上可以采用 指令串行执行的方式,而在高档机上则采用重叠、流水和其 他并行处理方式等,因此它们各有不同的性能和价格
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软件兼容性:同一个软件可以不加修改地运行于体系 结构相同的各档机器上,而且运行结果一样,差别只是 运行时间不同。 向后兼容:在某一时间生产的机器上运行的目标 软件能够直接运行于更晚生产的机器上。 向上兼容:在低档机器上运行的目标软件能够直 接运行于高档机器上
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系列机后续各档机器的体系结构可以在原有基础扩 充,但要保持向后兼容。如,Inte公司的80x86系列微 处理器,从1979年的8086到1999年的 Pentium Ill,增加 了保护方式指令集、MMX指令集和KN指令集,但它 保持了极好的二进制代码级的向后兼容性。 系列机的主要缺点: 系列机为了保证软件的向后兼容,要求体系结构 基本不改变,这无疑又妨碍了计算机体系结构的发展
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12计算机系统结构的发展 1946年冯诺依曼( von neumann)首先提出了 现代计算机的若干设计思想,最核心的要 点是“存储程序概念”,被后人称为冯·诺 依曼体制
30 1.2 计算机系统结构的发展