图中每一层对应一种“机器”,为该层的操作者所使用。操作者通 过该层的语言与“机器”对话,或者交互信息,而不必关心其内层的 结构和工作过程。这体现的是—种称之为透明性的特性。 L0和L1级是计算机的底层硬件,指中央控制器。其中 L0级由电子线路组成,用来实现微指令的功能。 L1是微程序控制器,也称为固件。 2是传统的机器语言级机器,也称为物理机,程序员通过机器语言 指令编程。向下,进入L1级,每一条机器语言指令对应于段微程序, 通过执行其微程序,实现该指令的功能
图中每一层对应一种“机器”,为该层的操作者所使用。操作者通 过该层的语言与“机器”对话,或者交互信息,而不必关心其内层的 结构和工作过程。这体现的是一种称之为透明性的特性。 L0 和L1级是计算机的底层硬件,指中央控制器。其中 L0级由电子线路组成,用来实现微指令的功能。 L1是微程序控制器,也称为固件。 L2是传统的机器语言级机器,也称为物理机,程序员通过机器语言 指令编程。向下,进入L1级,每一条机器语言指令对应于一段微程序, 通过执行其微程序,实现该指令的功能
L3是操作系统虚拟机。在这一级,多数指令是传统的机器语言指 令,操作系统提供自己的命令集,比如打开/关闭文件、读/写文件等。 程序员主要使用操作系统的命令对文件进行操作,其功能由软件来实 现,因此称为操作系统虚虛拟机。 14是汇编语言虚拟机。程序员通过对汇编语言指令的编程,来实 现外部的功能要求。汇编语言程序需要翻译成L3和凵级语言,然后 再由机器执行。这种翻译程序称为汇编程序
L3是操作系统虚拟机。在这一级,多数指令是传统的机器语言指 令,操作系统提供自己的命令集,比如打开/关闭文件、读/写文件等。 程序员主要使用操作系统的命令对文件进行操作,其功能由软件来实 现,因此称为操作系统虚拟机。 L4是汇编语言虚拟机。程序员通过对汇编语言指令的编程,来实 现外部的功能要求。汇编语言程序需要翻译成L3和L2级语言,然后 再由机器执行。这种翻译程序称为汇编程序
L5是高级语言虚拟机。程序员使用高级语言进行程序设计, 然后再由编译或解释程序翻译成4级或L3级上的语言,然后由 下一级机器执行。 L6是应用语言虚拟机,是为某些专门的应用而设计的,使用 面向问题或对象语言,可设计出用于不同领域的虚拟机。应用 语言编写的程序—般是由应用程序包翻译到5级上,然后再 级一级地翻译或解释执行
L5是高级语言虚拟机。程序员使用高级语言进行程序设计, 然后再由编译或解释程序翻译成L4级或L3级上的语言,然后由 下一级机器执行。 L6是应用语言虚拟机,是为某些专门的应用而设计的,使用 面向问题或对象语言,可设计出用于不同领域的虚拟机。应用 语言编写的程序一般是由应用程序包翻译到L5级上,然后再一 级一级地翻译或解释执行
1.2.2计算机系统结构的定义与内涵 计算机系统结构( Computer architecture)这一概念,是在 1962年 Buchholz描述BM7030的扩展性( Stretch)时首先提出来 的;主要是指计算机的外貌,也称为外特性。1964年,IBM370的 主设计师 Amah给出了它的定义 计算机系统结构就是程序员所看到的计算机的基本属性,即概念性 结构与功能特性。 对于不同层次上的程序员来说,由于使用的程序设计语言不同,可 能看到的概念性结构与功能特性会有所不同。例如,使用机器语言或 汇编语言分别在PDP-11和80X86机上进行程序设计,就会发现两种 机器的基本属性截然不同;如果使用高级语言,比如 FORTRAN或 C/C++,迸行程序设计,经编译后再在这两种机器上运行,就会发 现它们之间不再有多大的区别
计算机系统结构(Computer architecture)这一概念,是在 1962年Buchholz描述IBM 7030的扩展性(Stretch)时首先提出来 的;主要是指计算机的外貌,也称为外特性。1964年,IBM 370的 主设计师Amdahl给出了它的定义: 计算机系统结构就是程序员所看到的计算机的基本属性,即概念性 结构与功能特性。 对于不同层次上的程序员来说,由于使用的程序设计语言不同,可 能看到的概念性结构与功能特性会有所不同。例如,使用机器语言或 汇编语言分别在PDP-11和80X86机上进行程序设计,就会发现两种 机器的基本属性截然不同;如果使用高级语言,比如FORTRAN或 C/C++,进行程序设计,经编译后再在这两种机器上运行,就会发 现它们之间不再有多大的区别。 1.2.2计算机系统结构的定义与内涵
是什么原因呢?主要是编译程序填补了两种机器之间的差异。象 这种本来存在差异或区别的事物或特性,站在某一角度来看,似乎不 再有什么差异或者区别,这种现象或概念称为透明性( Transparency) 由此可见,在层次结构的各级机器上都有相应的系统结构。 Adah提出的系统结构是指传统机器语言级的系统结构,即机器语言 程序员所看到的计算机外特性,是在传统的硬件层面上看到的特性。 这种外特性主要有 ①指令系统②数据表示③寻址规则 ④寄存器结构⑤中断系统⑥工作状态的定义与切换 ⑦存储系统⑧信息保护方式⑨I/O结构等
是什么原因呢?主要是编译程序填补了两种机器之间的差异。象 这种本来存在差异或区别的事物或特性,站在某一角度来看,似乎不 再有什么差异或者区别,这种现象或概念称为透明性(Transparency)。 由此可见,在层次结构的各级机器上都有相应的系统结构。 Amdahl提出的系统结构是指传统机器语言级的系统结构,即机器语言 程序员所看到的计算机外特性,是在传统的硬件层面上看到的特性。 这种外特性主要有: ① 指令系统 ② 数据表示 ③ 寻址规则 ④ 寄存器结构 ⑤ 中断系统 ⑥ 工作状态的定义与切换 ⑦ 存储系统 ⑧ 信息保护方式 ⑨ I/O结构等