计算机体系结构 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个层面,并涉及它们之间的接口关系。具体来说,计算机体系结构关注如何将计算机系统划分为不同的理论组成部分,这些部分根据功能和属性进行划分,并不直接与实际硬件设备相对应。例如,存储部分可以包括寄存器、内存和硬盘等,而软件部分则包括程序、数据库和相关文档。
计算机体系结构的研究内容主要包括以下几个方面:
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、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:
关注计算机系统中各个组件的内部结构及其相互关系,以及如何提高系统的性能和效率。
软硬件接口:
定义了计算机系统中软件和硬件之间的交互方式,确保软件能够在硬件上正确运行。
计算机体系结构的发展对计算机系统的性能和功能有着重要影响。通过改进体系结构,可以设计出更高效、更灵活、更可靠的计算机系统。