程式語言與並行架構之間是什麼關係？

計算模型的理論是比程式語言和計算機體系結構方法更高層次的抽象。

程式語言可以被認為是一種規範工具，它使計算任務的系統適用，其中假定了一個特定的計算模型。

計算機體系結構可以被認為是執行計算模型或實現使用程式語言定義的給定計算任務的工具，其中給定了一個特定的計算模型。

為了演示這些關係，可以考慮與馮·諾依曼計算模型相比較的程式語言和計算機體系結構的基本特徵。

對應於此模型的程式語言應該能夠宣告變數，並透過使用理想的指令集在計算期間根據需要多次操作其值。

此外，該語言必須支援控制指令，以啟用對執行序列的顯式控制。滿足這些需求的語言被稱為命令式語言。最廣泛使用的語言，包括C、PASCAL、FORTRAN等，都是命令式語言。

很容易看出，馮·諾依曼體系結構適合馮·諾依曼計算模型。變數在記憶體或暫存器中實現為可定址位置，因此可以根據需要多次更改其值。透過將指令儲存在記憶體中並宣告一個稱為程式計數器的指標來實現順序控制，該指標指示首先執行的指令。

最後，應該指出，新的計算模型及其相應的程式語言和體系結構通常按照以下順序演變：計算模型、程式語言、計算機體系結構，如圖所示。

為了強調這一點，我們引用了關於資料流操作原理（Karp 和 Miller，1966）、資料流（單賦值）語言（Tesler 和 Enea，1968）和資料流體系結構的文獻的發表日期，作為論文設計（Dennis 和 Misunas，1975，Arvind 和 Gostelow，1977）以及作為工作的實驗機器，例如 1977 年的 DDM1（Davis，1978）或 1979 年的 LAU（Gurud 等人，1987）。

更新於：2021年7月20日

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