大学课堂--计算机组成与结构

大学课堂-清华大学计算机组成与结构 内容简介：计算机组成的任务是在指令集系统结构确定分配给硬件系统的功能和概念结构之后，研究各组成部分的内部构造和相互联系，以实现机器指令集的各种功能和特性。这种联系包括各功能部件的内部和相互作用。

计算机组成要解决的问题是在所希望达到的性能和价格下，怎样最佳，最合理地把各个数倍和部件组成成计算机，已实现所确定的ISA。计算机组成设计要确定的方面应包括：

(1)数据通路宽度：数据总线上一次并行传送的信息位数。

(2)专用部件的设置：是否设置乘除法、浮点运算、字符处理、地址运算等专用部件，设置的数量与机器要达到的速度、价格及专用部件的使用频度等有关。

(3)各种操作对部件的共享程度：分时共享使用程度高，虽限制了速度，但价格便宜。设置部件多降低共享程度，因操作并行度提高，可提高速度，但价格也会提高。

(4)功能部件的并行度：是用顺序串行，还是用重叠、流水或分布式控制和处理。

(5)控制机构的组成方式：用硬联还是微程序控制，是单机处理还是多机或功能分布处理。

(6)缓冲和排队技术：部件间如何设置及设置多大容量的缓冲器来协调它们的速度差；用随机、先进先出、先进后出、优先级，还是循环方式来安排事件处理的顺序。

(7)预估、预判技术：为优化性能用什么原则预测未来行为。

(8)可靠性技术：用什么冗余和容错技术来提高可靠性。