计算机系统结构定义及其属性 个计算机系统可以看成是由若干机器 级组成的,从低层的硬件直到高层的应用程 序级,在每一级上都可以定义一个系统结构, 而传统的讲,计算机系统结构是指处在软件 与硬件之间的界面描述,它反映了计算机系 统的外特性。 计算机系统结构是对计算机系统中各机器 级之间界面的划分和定义,以及对各级界面 上、下之间进行功能分配,各级都有它自己 的系统结构
三、计算机系统结构定义及其属性 一个计算机系统可以看成是由若干机器 级组成的，从低层的硬件直到高层的应用程 序级，在每一级上都可以定义一个系统结构， 而传统的讲，计算机系统结构是指处在软件 与硬件之间的界面描述，它反映了计算机系 统的外特性。 计算机系统结构是对计算机系统中各机器 级之间界面的划分和定义，以及对各级界面 上、下之间进行功能分配，各级都有它自己 的系统结构
1.本课程定义 计算机系统结构或称计算机体系结构( Computer Architecture)是汇编语言程序员所见到的计算机的外 特性(属性),即软、硬件的交界面 2.计算机系统结构的主要外特性 1)指令系统:指令的操作类型、功能、格式和编码 2)数据表示:能由硬件直接识别和处理的数据类型 和指令。 3)寻址方式:最小可寻址单位、寻址种类和地址计算 等
1. 本课程定义 计算机系统结构或称计算机体系结构（Computer Architecture）是汇编语言程序员所见 到的计算机的外 特性（属性），即软、硬件的交界面。 2 . 计算机系统结构的主要外特性 1）*指令系统：指令的操作类型、功能、格式和编码。 2）*数据表示：能由硬件直接识别和处理的数据类型 和指令。 3）寻址方式：最小可寻址单位、寻址种类和地址计算 等
4)寄存器组织:通用和专用寄存器的数量、字 长和使用约定 5)*中断系统结构:表示中断的分类、分级和中 断响应的功能以及入口地址等。 6)*存储体系和管理:包括主存的容量、编址方 式、最小编址单位、最大可编址空间 7)*机器级I/O系统:包括IO设备的连接方式, 处理机、存储器与I/O设备间的数据传递方式和 格式,传递的数据量及传递操作结束的表示及出 错提示等 8)机器工作状态的定义和切换:如管态和用户 9)信息保护:包括保护方式及有关的硬件支持 等
4）寄存器组织：通用和专用寄存器的数量、字 长和使用约定。 5）*中断系统结构：表示中断的分类、分级和中 断响应的功能以及入口地址等。 6）*存储体系和管理：包括主存的容量、编址方 式、最小编址单位、最大可编址空间。 7）*机器级 I /O系统：包括I/O设备的连接方式， 处理机、存储器与I/O设备间的数据传递方式和 格式，传递的数据量及传递操作结束的表示及出 错提示等。 8）机器工作状态的定义和切换：如管态和用户 态等。 9）信息保护：包括保护方式及有关的硬件支持 等
3研究计算机系统结构的目的 )重点是软、硬件的交界面:计算机系统设 计师的主要任务是合理地研究哪些功能应由硬件 予以支持,而哪些功能应由软件来完成。 软件和硬件在逻辑功能上是等效的,但是, 在性能、价格、实现的难易程度上却是各不相同 的,是不等效的 硬件实现可以提高其执行的速度,减少程序 所需要的存贮空间,降低软件部分所需的成本 但这会提高硬件部分的成本,降低系统的灵活性 与适应性。 2)目的:提高计算机系统的性能/价格比
3 研究计算机系统结构的目的 1）重点是软、硬件的交界面：计算机系统设 计师的主要任务是合理地研究哪些功能应由硬件 予以支持，而哪些功能应由软件来完成。 软件和硬件在逻辑功能上是等效的，但是， 在性能、价格、实现的难易程度上却是各不相同 的，是不等效的。 硬件实现可以提高其执行的速度，减少程序 所需要的存贮空间，降低软件部分所需的成本， 但这会提高硬件部分的成本，降低系统的灵活性 与适应性。 2）目的：提高计算机系统的性能/价格比
4.计算机组成与实现 1)计算机组成 主要指的是杋器级内部数据流和控制流的组成 及逻辑设计 与指令和编程等没有直接关系,主 要是看硬件系统在逻辑上是如何组织的。如:乘法 指令是用加法器和移位器经一连串时钟脉冲控制实 现其操作,还是用专门的高速乘法器来实现 2)计算机实现 指的是计算机组成的物理实现。它着眼于用什 么样的器件技术和微组装技术。它也直接影响到系 统的速度和价格。如:是否采用超大规模集成电 路,如何将部件在物理上组装到一起,则是由计算 机实现设计考虑
4. 计算机组成与实现 1）计算机组成 主要指的是机器级内部数据流和控制流的组成 及逻辑设计。它与指令和编程等没有直接关系，主 要是看硬件系统在逻辑上是如何组织的。如：乘法 指令是用加法器和移位器经一连串时钟脉冲控制实 现其操作，还是用专门的高速乘法器来实现 。 2）计算机实现 指的是计算机组成的物理实现。它着眼于用什 么样的器件技术和微组装技术。它也直接影响到系 统的速度和价格。 如：是否采用超大规模集成电 路，如何将部件在物理上组装到一起，则是由计算 机实现设计考虑