《计算机系统概论》第七讲 计算机体系结构（陈天洲）

计算机体系结构 兴 陈天洲

计算机体系结构 陈天洲

◆体系结构是指面向某类应用问题的计算 机系统硬件和软件的综合组成及其运 机理 ◆体系结构要研究整个计算机系统不同层 八次各个组成部分的互相配合问题,以使 其更好地适用于某一类应用

概念  体系结构是指面向某类应用问题的计算 机系统硬件和软件的综合组成及其运行 机理  体系结构要研究整个计算机系统不同层 次各个组成部分的互相配合问题，以使 其更好地适用于某一类应用

分类 ◆冯·诺依曼型机 ◆非冯·诺依曼型机

分类  冯·诺依曼型机  非冯·诺依曼型机

并行性 ◆同一时刻或是同一时间间隔内完成两种 或两种以上性质相同或不相同的工作

并行性  同一时刻或是同一时间间隔内完成两种 或两种以上性质相同或不相同的工作

性能评测 ◆运行时间 ◆响应时间 Y流量(吞吐量)

性能评测  运行时间  响应时间  流量 （吞吐量）

体系结构的任务 ◆设计汇编指令集 ◆设计高性能CPU流水线技术 8设计高性能存储层次 人·设计多处理机结构

体系结构的任务  设计汇编指令集  设计高性能CPU——流水线技术  设计高性能存储层次  设计多处理机结构

指令集设计 Stepl:选择汇编语言的类型 堆栈结构 Y82.累加器结构 通用寄存器结构 Step2:根据需要选择需要的指令与操作数 Step3:确定寻址方式

指令集设计  Step1：选择汇编语言的类型  1. 堆栈结构  2. 累加器结构  3. 通用寄存器结构  Step2：根据需要选择需要的指令与操作数  Step3：确定寻址方式

流水线技术 ◆在程序执行时多条指令重叠进行操作的 一种准并行处理实现技术 流水级或流水节拍

流水线技术  在程序执行时多条指令重叠进行操作的 一种准并行处理实现技术  流水级或流水节拍

Lm 输入 输出

输入 输出 S1 S2 Sm L0 L2 L3 Lm-1 Lm

◆存储器层次结构 ◆计算机输入输出系统

 存储器层次结构  计算机输入输出系统