计组 计算机系统简介

计算机种类繁多，例如简单的温度传感器，湿度传感器等，也能进行简单的计算，也是一台计算机

以计算性能排名，目前放在广州的，国防科技大学的天河二号，是目前运算能力最快的计算机，拥有3120000核数cpu（个人pc普遍4核或8核），这种大型计算机，通常叫做超级计算机

可见，计算机系统有简单的，也有复杂的。如何抽象出共有特征？忽略掉一些特有的属性，计算机系统主要可以分为

• 计算机硬件
• 计算机软件

其中，硬件是计算机的实体，包括主机，外设等

而软件则是具有各类特殊功能的程序组成，软件又可以分成系统软件，应用软件等

这种简单的硬件软件划分，并不能体现计算机硬件与软件之间的逻辑关系，我们使用一个层次结构表现

Apprecation Software	应用软件
Operation Software	系统软件
…	…
Micro Archivecture	微体系架构
Logic	逻辑层
…	…
Physics	物理层

在计算机组成原理中，主要研究逻辑层，微体系架构层，学习主要部件的逻辑实现，以及主要部件之间的连接

除去物理结构的抽象，从程序员角度来看，有

• 机器语言
• 汇编语言
• 高级语言

但计算机并不能识别汇编，高级语言，一台能运行汇编语言的程序，必须具有能够实现汇编语言的编译程序，以及高级语言的编译程序，或解释程序

实际上，还有编写微程序实现机器指令的程序员（比机器语言更低级），以及调用操作系统的程序员，例如mov ah, 4ch，int 21h是汇编程序的退出，就是调用了dos系统的中断指令。

虚拟机m4	编译程序翻译为汇编
虚拟机m3	汇编编译为机器语言
虚拟机m2	机器语言解释操作系统
实际机器m1	微指令解释机器指令
微程序机器m0	硬件执行微指令

微指令之间有一定的先后顺序，多条微指令构成了一个微程序，一个微程序对应一条机器指令

对于高级语言，实际是通过一层一层往下传递，最终实现的，

在虚拟机m2和实际机器m1中间可以划分为软件和硬件，一个功能的实现可以由硬件实现，也可以由软件实现，硬件与软件逻辑上具有等效性，但如果由硬件实现，成本造价往往很高。而软件实现也许造价更低，按速度稍微低一些。

计算机组成与计算机体系结构从研究上有什么区别？

• 计算机体系结构: 指程序员所看到的计算机系统属性，概念性的体系和功能结构（人的逻辑，机器语言程序员的逻辑）
• 计算机组成: 实现计算机体系结构所表现出的属性

计算机的组成，比如说指令集的实现，即如何实现指令集

再通俗一点说，计算机体系结构决定是否有乘法指令，计算机组成解决如何实现乘法指令