计算机体系结构中不同抽象层次是什么?


计算机系统中存在三个不同的抽象层次,例如系统级上的具体架构、处理器级上的抽象和具体架构以及微机器级上的抽象和具体架构。让我们逐一讨论每个层次。

计算机系统的具体架构

在系统级,具体架构的表示取决于处理器级构建块,包括处理器、存储器、总线等。其表示包含构建块的描述、它们之间的解释以及整个系统的服务。该图显示了 HP 9000 企业业务服务器的系统级架构示例。

处理器的抽象架构

处理器的抽象架构定义为处理器的清晰架构。它遵循处理器的黑盒表示,如图所示。

黑盒表示可以从程序员或硬件设计人员的角度进行处理。因此,在讨论处理器级抽象架构时,我们将处理特定处理器的编程模型或硬件结构。

编程模型类似于机器语言的表示。当从程序员的角度处理时,考虑到冯·诺依曼计算模型,初始定义变为处理器的抽象架构。

机器语言提供的编程模型在两个多个特权级别(例如用户级和系统级)上表示。诸如 I/O 指令和某些其他状态操作指令仅在系统级可用。

处理器的具体架构(微架构)

处理器的具体架构定义为微架构。处理器的微架构通常以逻辑设计的形式提供。此数据使用框图表示,通过定义功能单元(包括寄存器块、总线、执行单元等)及其互连,并通过维护整个处理器的操作来表示。

该图显示了奔腾处理器简化微架构的示例。

微架构作为物理设计通常以技术符号描述,在大多数情况下是专有数据。

更新于: 2021年7月20日

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