計算機體系結構 粗淺認識

2021-05-24 09:33:41 字數 1010 閱讀 5346

計算機體系結構我認為的主要的三個概念:資料、位址、控制。任何時候資料都是儲存在各種儲存介質中的對於使用者有用的資訊表示,而位址對於各種儲存介質具體位置的標示,控制用於控制資料的運算與表達以及位址之間的轉換以及位址與資料的關聯表示。

一、資料

資料是儲存在各種儲存介質上的資訊表示方式,不一定與使用者所看到的具體內容完全一致,可能是經過各種標誌位混合以後的表示,也有可能是經過加密之後的資訊儲存。資料用來表示各種資訊,大都時候需要運算這些資料,同時很重要的是資料之間有著關聯,資料之間的關聯是因為資訊之間存在關聯關係。而大規模的資料需要運用到資料庫,同時出於安全原因,需要對資料進行加密後在儲存。對於資料的快熟獲取,需要運用到搜尋引擎。尤其是在網際網路海量資料中獲取感興趣的內容。

資料在程式中的表示主要表現為資料結構以及資料庫。資料結構使得相關聯的資料有緊密的儲存以及相應的語義表達。

二、位址 

對於位址,有實體地址、虛擬位址。每個實體地址對應於當前匯流排的所對應的儲存介質每個單元,而每個單元大都是以位元組為單位,也就是說乙個位元組的儲存對應於實體地址的1個單位,其中就是物理位址對映,即每個位址對應於乙個具體的處理單元。對於32位的匯流排系統,對應於的儲存介質最大標記範圍為32gb。而在系統結構中不一定要每乙個實體地址都要對應有物理儲存介質,因此有很多實體地址對應於的是空的,沒有實際鏈結到具體的儲存介質,所以對於不同的系統具體開發應用,或許我們需要了解他們底層的物理位址對映空間,比如開機程式燒寫的起始位址。

虛擬位址,程式中的位址,用於隔離硬體差異。在核心與使用者程式之間有各自的位址空間,在不同的應用程式之間特別指各程序之間有各自的位址空間,利用位址空間之間的限制來控制不同的訪問與操作。

三、控制

電子元件和程式的執行需要運用控制來使得在規定的位址上運用相應的資料來達到預期的滿意的結果。在物理電子層面,執行主要是通過控制來滿足時序要求,時序就是強調當前的執行要等到先前的執行結束後才能正確執行。

在應用程式方面,控制強調的是控制相應的資料流運算以及各種程式狀態的處理及變化。根據不同的資料表示確定不同的語義及狀態輸入,進行資料運算處理得到相應的狀態及資料輸出。

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