1/77▲1.1引言1.2计算机系统结构的概念1.3定量分析技术1.4计算机系统结构的发展1.5计算机系统结构中并行性的发展第1章计算机系统结构的基本概念2/77▲1.第一台通用电子计算机诞生于1946年ENIAC2.计算机技术的飞速发展得益于两个方面计算机制造技术的发展计算机系统结构的创新3.计算机技术经历了4个发展过程1.1引言3/77▲时间原因每年的性能增长1946年起的25年两种因素都起着主要的作用25%20世纪70年代末－80年代初大规模集成电路和微处理器出现,以集成电路为代表的制造技术的发展约35%20世纪80年代中开始RISC结构的出现，系统结构不断更新和变革，制造技术不断发展50%以上维持了约16年2002年以来1.功耗问题（已经很大）。2.可以进一步有效开发的指令级并行性已经很少。3.存储器访问速度的提高缓慢。约20%1.1引言4/77▲1.1引言350300250200150100500198519851986198719881989199019911992199319941995DECAlpha••••••••••••••••••••SUN4IBMPower1MIPSR2000DECAlphaMIPSR3000HP900IBMPower2DECAlpha每年1.58倍每年1.35倍SPECint速度指标依靠技术进步性能每年提高35%先进系统结构对性能的贡献是技术进步的5倍5/77▲1.1引言系统结构的重大转折：从单纯依靠指令级并行转向开发线程级并行和数据级并行。计算机系统结构在计算机的发展中有着极其重要的作用。6/77▲1.计算机系统＝硬件/固件＋软件2.计算机语言从低级向高级发展微程序→机器语言→汇编语言→高级语言→应用语言高一级语言的语句相对于低一级语言来说功能更强，更便于应用，但又都以低级语言为基础。3.从计算机语言的角度，把计算机系统按功能划分成多级层次结构每一层以一种语言为特征1.2计算机系统结构的概念1.2.1计算机系统的层次结构第6级：应用语言虚拟机第5级：高级语言虚拟机第4级：汇编语言虚拟机第3级：操作系统虚拟机第2级：机器语言(传统机器级)第1级：微程序机器级软件硬件应用语言程序经应用程序包翻译成高级语言程序高级语言程序经编译程序翻译成汇编语言（或某种中间语言程序，或机器语言程序）汇编语言程序经汇编程序翻译成机器语言程序用微指令程序解释机器指令微指令由硬件直接执行计算机系统的层次结构应用软件系统软件软硬件界面固件物理机第0级：电子线路8/77▲1.2计算机系统结构的概念虚拟机：由软件实现的机器语言实现的两种基本技术翻译：先把N+1级程序全部转换成N级程序后，再去执行新产生的N级程序，在执行过程中N+1级程序不再被...
