在計(jì)算機(jī)科學(xué)中，計(jì)算機(jī)組成與體系結(jié)構(gòu)是理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)核心功能的基礎(chǔ)。本講第三部分聚焦于計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的分類以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供的服務(wù)，幫助讀者掌握不同類型計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)理念和系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制。計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)可根據(jù)多種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。常見(jiàn)的分類方式包括馮·諾依曼結(jié)構(gòu)和哈佛結(jié)構(gòu)：馮·諾依曼結(jié)構(gòu)將指令和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在同一存儲(chǔ)器中，通過(guò)單一總線訪問(wèn)，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)但可能引發(fā)性能瓶頸；而哈佛結(jié)構(gòu)則采用分離的存儲(chǔ)器用于指令和數(shù)據(jù)，允許并行訪問(wèn)，提升了處理速度，常用于嵌入式系統(tǒng)和數(shù)字信號(hào)處理器。體系結(jié)構(gòu)還可按指令集分為復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)（CISC）和精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)（RISC）。CISC如x86架構(gòu)，指令復(fù)雜且功能強(qiáng)大，旨在減少程序指令數(shù)；RISC如ARM架構(gòu)，指令簡(jiǎn)單且執(zhí)行速度快，強(qiáng)調(diào)硬件效率。這些分類反映了計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)中在性能、成本和功耗方面的權(quán)衡。

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)服務(wù)是體系結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵組成部分，它確保計(jì)算機(jī)能夠高效、可靠地運(yùn)行。主要服務(wù)包括處理管理、存儲(chǔ)器管理、輸入/輸出（I/O）管理和文件系統(tǒng)等。處理管理通過(guò)操作系統(tǒng)調(diào)度進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)多任務(wù)并行；存儲(chǔ)器管理負(fù)責(zé)分配和回收內(nèi)存資源，防止沖突并優(yōu)化訪問(wèn)速度；I/O管理協(xié)調(diào)外部設(shè)備與中央處理器的交互，提供中斷處理和緩沖機(jī)制；文件系統(tǒng)則組織數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，支持持久化數(shù)據(jù)訪問(wèn)。這些服務(wù)共同構(gòu)建了一個(gè)層次化的系統(tǒng)，從底層硬件到上層應(yīng)用，確保了計(jì)算機(jī)的可用性和安全性。例如，在現(xiàn)代云環(huán)境中，虛擬化服務(wù)擴(kuò)展了傳統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，允許資源動(dòng)態(tài)分配。理解計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)分類和系統(tǒng)服務(wù)，對(duì)于設(shè)計(jì)高效計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和優(yōu)化應(yīng)用程序至關(guān)重要，它們是計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程領(lǐng)域的基石。