计算机体系结构pdf（1，什么是计算机体系结构什么是计算机组成）

本文目录

• 1，什么是计算机体系结构什么是计算机组成
• 计算机的体系结构中包含哪几个要素
• 计算机的系统结构
• 计算机体系结构-量化研究方法(第5版)的中文版PDF
• 冯诺依曼型计算机的体系结构
• 冯诺依曼计算机体系结构
• 计算机体系结构四要素

1，什么是计算机体系结构什么是计算机组成

计算机体系结构（ComputerArchitecture）是程序员所看到的计算机的属性，即概念性结构与功能特性。按照计算机系统的多级层次结构，不同级程序员所看到的计算机具有不同的属性。
计算机组成（computer composition）指的是系统结构的逻辑实现，包括机器机内的数据流和控制流的组成及逻辑设计等。

计算机的体系结构中包含哪几个要素

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最新回答3条回答
匿名用户
【结构】
（1）单处理器的体系结构
在分级存储的计算机中，对一个CPU来说，决定持续存储器带宽的关键因素是cache的未命中等待时间。目前，采用cache的机器其存储系统有了显著的变化，存储器访问中等待时间与传输时间之比大大改变，1990年20MHz的机器等待时间和传输时间大致相等，1995年100MHz的机器中等待时间占了绝大部分。
（2）共享内存的体系结构
向量机属于共享内存体系结构（分布式共享内存机器除外）。它大大简化了cache的一致性难题和所造成的等待时间（处理延迟）。但是，向量机要比共享存储器或分级存储器的超标量机昂贵。
具有cache的机器和向量共享存储器计算机都有固定的存储器带宽限制，也就是说它的机器均衡性数值随着处理器数目增加而加大，因而处理器数目有一个极限值。典型的情况是，共享存储器系统在各个处理器之间是非阻塞的（nonblocking），从而允许多个CPU并发活动，这样可以补偿由于等待时间造成的较大延迟。当使用多个处理器时，机器的cache命中率由等待时间、带宽限制和总线/网络/交叉开关控制器的限制共同决定。在向量计算机中，限制主要在带宽上而不是等待时间。
（3）对称多处理（SMP）共享存储器系统
对称多处理(SMP)节点包含两个在处理上没有主/从之分。每个处理器对节点计算资源享有同等访问权。节点内的处理器和内存之间的互联必须利用可以保持一致性的互联方案。一致性意指无论在任何时候，处理器只能为内存的每个数据保持或共享唯一一个数值。
SMP共享存储器系统把多个处理器与一个集中的存储器相连。在SMP环境中，所有处理器都通过总线访问同一个系统的物理存储器，这就意味着SMP系统只运行操作系统的一个拷贝。为单处理器系统编写的应用程序可以毫无改变地在SMP系统中运行。因此SMP系统有时也被称为均匀存储器。对于所有处理器来说，访问存储器中的任何地址所需的时间都是一致的。

计算机的系统结构

计算机体系结构是指根据属性和功能不同而划分的计算机理论组成部分及计算机基本工作原理、理论的总称。
计算机体系结构（ComputerArchitecture）是程序员所看到的计算机的属性，即概念性结构与功能特性。按照计算机系统的多级层次结构，不同级程序员所看到的计算机具有不同的属性。一般来说，低级机器的属性对于高层机器程序员基本是透明的，通常所说的计算机体系结构主要指机器语言级机器的系统结构。
经典的关于“计算机体系结构（computerarchitecture）”的定义是1964年C.M.Amdahl在介绍IBM360系统时提出的，其具体描述为“计算机体系结构是程序员所看到的计算机的属性，即概念性结构与功能特性”。
计算机体系结构就是指适当地组织在一起的一系列系统元素的集合，这些系统元素互相配合、相互协作，通过对信息的处理而完成预先定义的目标。

计算机体系结构-量化研究方法(第5版)的中文版PDF

（一）应包括五个基本的电脑操作
部分，内存控制器，输入和输出设备。
（2）在计算机内部应该用于表示二进制指令和数据。各指令通常具有操作码和算术运算代码指示在存储器中的地址码指示的操作数地址的性质，一个地址码。比索（3）将被纳入一个好程序的内部存储器中，然后启动计算机工作的计算机，而无需操作员干预，一个个自动取指令和执行指令。计算机硬件系统的设计应
点击想着组成的五个基本运算，内存控制器，输入和输出设备的一部分。
计算器，也称为算术逻辑单元，称为ALU，是用于数据操作的部件的计算机。
内存是计算机组件与存储容量来存储数据或程序存储器的设备地址可以接收或提供说明或数九下。
控制器是一台计算机的指令系统，工作在计算机控制下的结构的协调。
输入装置用于输入程序和数据的部件。
输出装置用于输出部件。

冯诺依曼型计算机的体系结构

冯诺依曼计算机体系结构主要由五大部件组成：

1、存储器用来存放数据和程序；

2、运算器主要运行算数运算和逻辑运算，并将中间结果暂存到运算器中；

3、控制器主要用来控制和指挥程序和数据的输入运行，以及处理运算结果；

4、输入设备用来将人们熟悉的信息形式转换为机器能够识别的信息形式，常见的有键盘，鼠标等；

5、输出设备可以将机器运算结果转换为人们熟悉的信息形式，如打印机输出，显示器输出等。

扩展资料：

冯诺依曼体系结构的指令和数据均采用二进制码表示；指令和数据以同等地位存放于存储器中，均可按地址寻访；指令由操作码和地址码组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数所在存储器中的位置；指令在存储器中按顺序存放，通常指令是按顺序执行的，特定条件下，可以根据运算结果或者设定的条件改变执行顺序；机器以运算器为中心，输入输出设备和存储器的数据传送通过运算器。

冯.诺依曼计算机是依据冯·诺伊曼结构设计出的计算机，又称存储程序计算机。冯·诺伊曼结构（von Neumann architecture），也称冯·诺伊曼模型（Von Neumann model）或普林斯顿结构（Princeton architecture），是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的计算机设计概念结构。

冯·诺依曼型计算机一般具有以下五个功能：必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力；能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力；能够根据需要控制程序走向，并能根据指令控制机器的各部件协调操作；能够按照要求将处理结果输出给用户。

冯诺依曼计算机体系结构

冯·诺伊曼体系结构是现代计算机的基础，现在大多计算机仍是冯·诺伊曼计算机的组织结构，只是作了一些改进而已，并没有从根本上突破冯体系结构的束缚。

冯·诺伊曼也因此被人们称为“计算机之父”。然而由于传统冯·诺伊曼计算机体系结构天然所具有的局限性，从根本上限制了计算机的发展。

根据冯·诺伊曼体系结构构成的计算机，必须具有如下功能：把需要的程序和数据送至计算机中。必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力。

能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力。能够根据需要控制程序走向，并能根据指令控制机器的各部件协调操作。能够按照要求将处理结果输出给用户。

扩展资料：

相关特点

1、计算机处理的数据和指令一律用二进制数表示

2、顺序执行程序

计算机运行过程中，把要执行的程序和处理的数据首先存入主存储器（内存），计算机执行程序时，将自动地并按顺序从主存储器中取出指令一条一条地执行，这一概念称作顺序执行程序。

3、计算机硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。

计算机体系结构四要素

计算机硬件、软件、数据、用户。
1、计算机硬件包括各类计算机处理器及终端设备。
2、软件是支持数据信息的采集、存储加工、再现和回答用户问题的计算机程序系统。
3、数据是系统分析与处理的对象，构成系统的应用基础。
4、用户是信息系统所服务的对象。