计算机功能结构英文解释翻译、计算机功能结构的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 computer architecture
分词翻译:
计算机的英语翻译:
adding machine; calculating machine; calculator
【计】 brain unit; computer; computing machinery; computor; FONTAC; ILLIAC IV
【经】 calculating machine
功能的英语翻译:
function
【计】 F; FUNC; function
【医】 function
【经】 functions
结构的英语翻译:
frame; structure; composition; configuration; construction; fabric; mechanism
【计】 frame work
【医】 constitution; formatio; formation; installation; structure; tcxture
专业解析
计算机功能结构(Computer Functional Architecture)指计算机系统中各功能部件的逻辑组织与协作方式,着重描述硬件和软件组件如何协同实现数据处理、存储、控制等核心功能。以下是其关键要素的汉英对照解析:
一、核心概念
-
功能部件划分(Functional Units)
计算机通过五大基础部件协同工作:
- 运算器(Arithmetic Logic Unit, ALU):执行算术与逻辑运算(如加减、比较)。
- 控制器(Control Unit, CU):解析指令并协调各部件时序(如指令译码、信号生成)。
- 存储器(Memory):存储程序与数据(含主存与缓存层次)。
- 输入设备(Input Devices):接收外部数据(如键盘、传感器)。
- 输出设备(Output Devices):反馈处理结果(如显示器、打印机)。
-
指令执行流程(Instruction Cycle)
典型流程包括:
- 取指(Fetch):从内存读取指令。
- 译码(Decode):解析指令操作类型与操作数。
- 执行(Execute):ALU执行运算或数据传输。
- 写回(Write-back):将结果存入寄存器或内存。
二、关键设计原则
- 冯·诺依曼架构(Von Neumann Architecture)
核心特征为“存储程序”(Stored-Program Concept),即指令与数据共存于同一存储器,按顺序串行执行。公式表达为:
$$
text{计算机功能} = f(text{输入}) rightarrow text{处理} rightarrow text{输出}
$$
- 哈佛架构(Harvard Architecture)
分离指令与数据存储(如独立总线),提升并行效率,常见于嵌入式系统。
三、现代扩展与优化
- 并行处理(Parallel Processing)
通过多核CPU、GPU等实现指令级/数据级并行,突破冯氏架构的串行瓶颈。
- 分层抽象(Layered Abstraction)
从物理电路到操作系统逐层封装功能,例如:
- 微架构(Microarchitecture):硬件实现细节(如流水线、缓存设计)。
- 指令集架构(ISA):软件与硬件的接口规范(如x86、ARM)。
权威参考文献
- Patterson, D. A., & Hennessy, J. L. Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface. Morgan Kaufmann.
- Tanenbaum, A. S. Structured Computer Organization. Pearson.
- Stallings, W. Computer Organization and Architecture. Prentice Hall.
(注:因搜索结果未提供可验证链接,以上引用仅标注文献来源。)
网络扩展解释
“计算机功能结构”是指计算机系统中各功能模块的组成、相互关系以及协同工作的逻辑框架。它从抽象层面描述计算机如何通过不同组件的分工协作实现数据处理、存储、传输等核心能力。以下是核心要点:
1.基本功能模块
根据冯·诺依曼体系,计算机功能结构主要包含以下五大模块:
- 输入设备:接收外部数据(如键盘、鼠标、传感器)。
- 存储器:存储程序和数据(分为内存和外存)。
- 运算器(ALU):执行算术与逻辑运算。
- 控制器:协调各部件工作,从内存中读取指令并解析执行。
- 输出设备:将处理结果反馈给用户(如显示器、打印机)。
2.核心运行逻辑
计算机通过“存储程序控制”实现功能:
- 输入 → 数据/指令存入存储器;
- 控制器按顺序读取指令并解析;
- 运算器执行指令要求的计算;
- 结果输出或暂存回存储器。
3.层次化功能扩展
现代计算机功能结构进一步分层细化:
- 硬件层:物理设备(CPU、内存、I/O接口)。
- 指令系统层:机器指令集(如x86、ARM)。
- 操作系统层:资源管理与任务调度(内存分配、进程控制)。
- 应用软件层:面向用户的功能实现(如办公软件、游戏)。
4.总线结构
各部件通过总线(Bus)互联,分为:
- 数据总线:传输数据;
- 地址总线:指定存储位置;
- 控制总线:传递操作指令(读/写、中断)。
5.现代扩展功能
随着技术发展,功能结构新增模块:
- 多核/并行处理:多个运算单元协同工作;
- 网络接口:支持远程数据传输;
- 专用加速器:GPU、TPU等提升特定任务效率。
计算机功能结构是计算机设计的基石,其本质是通过模块化分工和层次化控制实现高效、可靠的数据处理。理解这一结构有助于分析计算机性能瓶颈、优化系统设计,并为学习操作系统、组成原理等课程奠定基础。
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