计算机系统结构基础：术语解析

"这篇资料是关于物联网全栈教程的一部分，主要解释了计算机系统结构中的一些核心概念，包括响应时间、可靠性和可用性等，并提到了RAID、分离事务总线等技术，还涉及通道、虚拟DMA等计算机系统设计的关键要素。此外，资料还介绍了计算机系统结构、虚拟机、解释与翻译的区别、Amdahl定律、程序局部性原理等多个计算机科学的基础概念。" 在计算机系统结构中，响应时间是衡量用户交互效率的重要指标，指的是用户发出命令到系统给出结果所需的时间。可靠性则是系统持续提供服务的能力，通常通过平均无故障时间(MTBF)来量化。可用性关注的是系统正常运行时间的比例，即在两次故障之间系统处于可服务状态的百分比。可信性则涉及到服务的质量，表示我们可以在多大程度上信任这个服务会稳定可靠地工作。 RAID（廉价磁盘冗余阵列）是一种数据存储技术，通过在多个硬盘间分配数据来提高数据的安全性和性能。分离事务总线技术提高了总线的效率，使得在请求和响应之间总线可以服务于其他I/O设备。通道是一种专用于输入/输出操作的处理器，执行有限的I/O指令集，提高系统的I/O处理能力。通道流量则表示通道在数据传输期间单位时间内能传输的数据量。 虚拟DMA（Direct Memory Access）允许设备直接使用虚拟地址，硬件会自动将虚拟地址转换为物理地址，从而优化数据传输过程。虚拟机是一种软件模拟的计算机，可以执行特定级别的程序，而无需实际硬件。解释执行与翻译执行是两种不同的执行方式，解释执行是对每条指令逐行解释并执行，而翻译执行则是先将整个程序转换为底层语言再执行。 计算机系统结构定义了从程序员视角看到的计算机的特性和结构，包括透明性概念。计算机组成涉及逻辑实现，如数据流和控制流的组成，而计算机实现则是指物理层面的设计和制造。Amdahl定律说明了优化系统某部分后，性能提升的限制。程序的局部性原理指出程序执行时倾向于在时间和空间上集中访问某些区域，这影响了内存设计和缓存策略。CPI（Cycles Per Instruction）衡量的是每条指令平均需要的时钟周期数，而测试程序套件用于评估计算机性能的多样性。存储程序计算机，即冯·诺依曼结构，强调指令和数据都存储在内存中，按照预设顺序执行。系列机是一系列具有相同系统结构但不同配置的计算机，软件兼容性则指软件在不同硬件上运行的能力，而向上（下）兼容性关乎新旧系统的兼容性问题。