计算机系统结构、计算机组成与计算机实现的区别与实现

495 阅读2分钟

持续创作,加速成长!这是我参与「掘金日新计划 · 6 月更文挑战」的第1天,点击查看活动详情

1. 定义

1.1 计算机系统结构:

研究软硬件功能分配和对软硬件界面的确定计算机系统由软件、硬件和固件组成,它们在功能上是同等的。

在计算机系统设计思路上,设计过程有三种模式。

  • 由上向下

image.png

  • 由下往上

1、根据当时的器件水平,设计微程序机器级和传统机器级。
2、根据不同的应用领域设计多种操作系统、汇编语言、高级语言编译器等。
3、最后设计面向应用的虚拟机器级。

  • 中间开始 1、首先定义软硬件的分界面,包括:指令系统、存储系统、输入输出系统、中断系统、硬件对操作系统和编译系统的支持等
    2、然后各个层次分别进行设计:软件设计人员设计操作系统、高级语言、汇编语言、应用出现等;
    3、硬件设计人员设计传统机器、微程序、硬联逻辑等

1.2 计算机组成:

是计算机系统结构的逻辑实现,包括机器级内的数据流和控制流的组成以及逻辑实现。着眼于机器级内部事件的排序方式与控制结构、各部件的功能及各部件间的联系。

包括内容:数据通路宽度,专用部件的设置,各种操作对部件的共享程度,功能部件的并行度,控制机构的组织方式,缓冲和排队技术,预估、预判技术,可靠性技术

1.3 计算机实现:

计算机组成的物理实现、研究实际器件技术和微组装技术

包括内容:处理机、主存等的物理结构,器件的集成度和速度,器件、模块、插件、底板的划分与连接、专用器件的设计、微组装技术

2. 区别

  1. 具有相同系统结构的计算机可以采用不同的组成,一种计算机组成可以采用多种不同的计算机实现\
  2. 采用不同的系统结构会使可以采用的组成技术产生差异,计算机组成也会影响系统结构\
  3. 计算机组成的设计,其上决定于计算机系统结构,其下又受限于所用的实现技术,它的发展促进了实现技术的发展,也促进了结构的发展\
  4. 计算机实现,特别是器件技术的发展是计算机系统结构和组成的基础,促进了组成与结构的发展,随着技术的发展,三者关系融合于一体,难以分开,在相互促进中发展。