如何理解计算机组成和计算机体系结构

计算机组成和计算机体系结构是计算机科学中的两个相关但不同的概念。

计算机组成(Computer Organization)主要研究计算机的硬件组成,它关注计算机的硬件部件及其相互连接方式,以实现计算机的基本功能。计算机组成研究如算术逻辑单元、控制单元、存储器、输入输出设备等计算机硬件部件,以及它们之间的数据通路和控制信号的连接方式。计算机组成决定了计算机的整体结构、功能和性能。

计算机体系结构(Computer Architecture)是在计算机组成的基础上,对计算机系统进行更高层次的抽象和设计。它关注的是计算机系统的整体结构和功能特性,如指令系统、内存系统、输入输出系统等subsystme之间的交互作用方式。计算机体系结构决定了计算机系统的指令集、编程模型、内存组织、IO接口等高层次功能和性能特征。

简单来说:

- 计算机组成研究计算机的硬件功能部件及其互连方式。

- 计算机体系结构在计算机组成的基础上,对计算机系统进行更高层次的设计和抽象。

- 计算机组成决定计算机的底层硬件性能。

- 计算机体系结构决定计算机的整体结构、功能和高层性能。

- 计算机组成关注硬件实现,计算机体系结构关注功能设计。

- 计算机组成是实现计算机体系结构的基础。

所以计算机组成和体系结构不同但又紧密相关,正是计算机硬件和功能设计的不同层次抽象。正确理解两者的关系,有助于对计算机系统有一个更全面的认识。