計算機體系結構中不同抽象層次是什麼?


計算機系統中存在三個不同的抽象層次,例如系統級上的具體架構、處理器級上的抽象和具體架構以及微機器級上的抽象和具體架構。讓我們逐一討論每個層次。

計算機系統的具體架構

在系統級,具體架構的表示取決於處理器級構建塊,包括處理器、儲存器、匯流排等。其表示包含構建塊的描述、它們之間的解釋以及整個系統的服務。該圖顯示了 HP 9000 企業業務伺服器的系統級架構示例。

處理器的抽象架構

處理器的抽象架構定義為處理器的清晰架構。它遵循處理器的黑盒表示,如圖所示。

黑盒表示可以從程式設計師或硬體設計人員的角度進行處理。因此,在討論處理器級抽象架構時,我們將處理特定處理器的程式設計模型或硬體結構。

程式設計模型類似於機器語言的表示。當從程式設計師的角度處理時,考慮到馮·諾依曼計算模型,初始定義變為處理器的抽象架構。

機器語言提供的程式設計模型在兩個多個特權級別(例如使用者級和系統級)上表示。諸如 I/O 指令和某些其他狀態操作指令僅在系統級可用。

處理器的具體架構(微架構)

處理器的具體架構定義為微架構。處理器的微架構通常以邏輯設計的形式提供。此資料使用框圖表示,透過定義功能單元(包括暫存器塊、匯流排、執行單元等)及其互連,並透過維護整個處理器的操作來表示。

該圖顯示了奔騰處理器簡化微架構的示例。

微架構作為物理設計通常以技術符號描述,在大多數情況下是專有資料。

更新於: 2021年7月20日

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