计算机的体系结构是指 从程序员视角出发,计算机系统的概念性结构与功能特性。它包括硬件和软件两大部分,具体研究内容包括:
概念性结构与功能特性:
这是从程序设计者的角度所见的系统结构,主要关注计算机系统的理论组成部分及其功能特性,如指令集、数据类型、寻址技术等。
硬件系统结构:
这是从硬件设计者的角度所见的系统结构,着眼于计算机体系的组成或实现,包括CPU、内存、输入输出设备等硬件组件及其组织方式。
理论基础与工作原理:
计算机体系结构不仅包括硬件组件,还包括计算机的基本工作原理,如冯·诺依曼结构中的存储程序概念,即程序和数据在运行前需要从外存装入内存,然后由计算机自动执行。
指令集架构(ISA):
根据指令集的不同,计算机体系结构可以进一步分类,例如x86、ARM等。
分类方法:
有多种方法对计算机体系结构进行分类,如根据指令集架构、存储器结构、数据流等。
综上所述,计算机体系结构是一个多层次、多维度的概念,它涵盖了从理论到实现,从硬件到软件的各个方面,是计算机科学中的一个核心领域。