关于计算机的知识,我可以让你知道得更多!( 三 )

计算机组成(Computer Organization)是依据计算机体系结构确定并且分配了硬件子系统的概念结构和功能特性的基础上 , 设计计算机各部件的具体组成 , 它们之间的连接关系 , 实现机器指令级的各种功能和特性 。 从这一点又可以说 , 计算机组成是计算机体系结构的逻辑实现 。 为了实现相同的计算机体系结构所要求的功能 , 完全可以有多种不同的计算机组成设计方案 。 因为半导体器件性能的提高 , 新的技术成果的面世 , 或者又有新的价格/性能比的需求出现 , 都会带来计算机组成的变化 。

在计算机组成的领域内 , 需要重点解决的问题之一是合理的性能价格比 , 关键的技术措施在于处理好计算机内部的数据流和控制流 , 合理地匹配各功能部件的性能参数 , 也就是尽力避免因一个部件形成的“瓶颈”问题而影响计算机的整体性能 。 例如 , 对运算器部件 , 可以通过实现数据运算的流水线处理和设置多个运算功能部件 , 在运算器内安排更多的寄存器等措施以提高其处理数据的能力;对控制器部件 , 可以通过指令预取 , 指令流水线处理 , 多指令流水线 , 选用RISC(Reduced Instruction Set Computer)结构设计方案等措施来提高执行指令的速度;对存储器部件 , 使用由高速缓冲存储器、主存储器、虚拟存储器构成的层次结构的存储系统 , 使用由可以交替运行的多个存储器构成的多体结构 , 使用性能更高的改进型的存储器芯片等措施 , 以提高存储器系统的存储容量和读写速度 。 对输入/输出设备 , 实现通道、外围处理机等方式 , 合理地设置缓冲器和排队策略 , 配备速度更快的设备 , 配备更多数量的设备 , 以提高单位时间内数据输入输出的流量 。 对计算机系统而言 , 关键是尽可能地使计算机各个功能部件都以自己所具有的高速度运行 , 避免或者减少不同功能部件彼此之间的相互制约和等待现象 , 例如通过支持多线程、多进程、多道程序、多任务等措施 , 选用最合理的资源调度算法和分配策略 , 以便最大限度地提高系统的资源利用率 。

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