计算机体系结构是指 计算机系统的各个组件及其相互关系,以及计算机系统软硬件之间的接口关系。它包括以下几个方面:
指令集体系结构(ISA):
这是思维软构体和物质硬构体之间的界面,定义了处理器可以执行的指令集合(复杂指令集或者精简指令集)、数据类型、寄存器、内存访问方式、输入输出机制等。
微体系结构:
这是处理器内部的物理实现,即物质硬构体,它得益于固体物理学的研究成果,尤其是半导体芯片和集成电路。
计算机的逻辑结构和功能特征:
包括各个硬部件和软部件之间的相互关系,以及软件、硬件功能分配和对软件、硬件界面的确定。
计算机系统的组成:
早期的冯·诺依曼计算机由CPU(控制单元和运算单元)、内存、外存和输入、输出组成。现代计算机体系结构仍然遵循这一基本结构,但在具体实现上有很多创新和优化。
计算机体系结构的分类:
可以从多个角度进行分类,例如基于指令集架构(ISA)、存储结构、处理器架构等。
综上所述,计算机体系结构是一个复杂而多层次的概念,涉及硬件和软件的多个方面,是计算机系统设计、实现和优化的基础。