参考文献：
10 分钟入门计算机基础（非常详细）零基础入门到精通，收藏这一篇就够了
计算机组成原理：最详细笔记
虚拟地址、有效地址
一、计算机组成
分为硬件、软件。硬件非为主机（内存、cpu）、外设（输入输出、外存等）
软件分为系统软件、应用软件。
【1】硬件
CPU即中央处理器，是一台计算机的运算核心和控制核心。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU由运算器、控制器、寄存器、高速缓存及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。作为整个系统的核心，CPU也是整个系统最高的执行单元，因此CPU已成为决定电脑性能的核心部件，很多用户都以它为标准来判断电脑的档次。
内存又叫内部存储器或者是随机存储器（RAM），分为DDR、SDRAM、ECC、REG，（但是SDRAM由于容量低，存储速度慢，稳定性差，已经被DDR淘汰了）内存属于电子式存储设备，它由电路板和芯片组成，特点是体积小，速度快，有电可存，无电清空，即电脑在开机状态时内存中可存储数据，关机后将自动清空其中的所有数据。 内存有DDR、DDR2、DDR3、DDR4三大类，容量1-256GB。 [1]
闪存盘英文名为“Flash disk”，闪存盘通常也被称作优盘，U盘，闪盘，是一个通用串行总线USB接口的无需物理驱动器的微型高容量移动存储产品，它采用的存储介质为闪存存储介质（Flash Memory）。闪存盘一般包括闪存（Flash Memory）、控制芯片和外壳。闪存盘具有可多次擦写、速度快而且防磁、防震、防潮的优点。闪盘采用流行的USB接口，体积只有大拇指大小，重量约20克，不用驱动器，无需外接电源，即插即用，不同电脑之间进行文件交流，存储容量从1～128GB不等，满足不同的需求。
存储卡是利用闪存（Flash Memory）技术达到存储电子信息的存储器，一般应用在数码相机、掌上电脑、MP3、MP4等小型数码产品中作为存储介质，所以样子小巧，犹如一张卡片，所以称之为闪存卡。根据不同的生产厂商和不同的应用，闪存卡有Smart Media（SM卡）、Compact Flash（CF卡），Multi Media Card（MMC卡），Secure Digital（SD卡）、Memory Stick（记忆棒），TF卡等多种类型，这些闪存卡虽然外观、规格不同，但是技术原理都是相同的。由于闪存卡本身并不能直接被电脑辨认，读卡器就是一个两者的沟通桥梁。读卡器（Card Reader）可使用很多种存储卡，如Compact Flash or Smart Media or Microdrive存储卡等，作为存储卡的信息存取装置。读卡器使用USB1.1/USB2.0的传输介面，支持热拔插。与普通USB设备一样，只需插入电脑的USB端口，然后插用存储卡就可以使用了。 按照速度来划分有USB1.1、USB2.0以及USB3.0，按用途来划分，有单一读卡器和多合一读卡器。
1.1 冯诺伊曼体系结构与现代计算机
核心联系：冯·诺伊曼模型的继承
存储程序核心思想：现代计算机仍遵循 “程序与数据统一存储” 原则：CPU 从同一存储器中读取指令和数据。
五大基础组件：现代计算机依然由 运算器（ALU）、控制器（CU）、存储器（Memory）、输入设备、输出设备 五大模块构成。
顺序执行指令：基础指令执行流程（取指→译码→执行→写回）仍是冯·诺伊曼模型的延续。
冯·诺伊曼体系结构的五大核心组成部分：
运算器 (Arithmetic Logic Unit - ALU):
功能： 执行所有算术运算（加、减、乘、除等）和逻辑运算（与、或、非、比较等）。
核心： 它是最核心的数据处理部件。
控制器 (Control Unit - CU):
功能： 计算机的“指挥中心”。它负责：
取指令 (Fetch)： 从存储器中读取下一条要执行的指令。
译码指令 (Decode)： 解析指令的含义，确定需要执行什么操作以及操作数在哪里。
执行指令 (Execute)： 指挥运算器或其他部件执行指令规定的操作。
控制协调： 协调所有部件按照指令要求有序工作，控制指令执行的流程（如顺序执行、跳转）。
核心： 它决定了计算机如何工作。
存储器 (Memory):
功能： 用于统一存储 两种信息：
程序 (Program)： 由一系列指令组成的代码，告诉计算机做什么。
数据 (Data)： 程序需要处理的信息（输入数据）和程序处理过程中产生的信息（输出数据或中间结果）。
特点：
可寻址性： 存储单元有唯一的地址，CPU通过地址访问特定位置的数据或指令。
读写性： 可以读取（Read）存储单元的内容，也可以写入（Write）新内容到存储单元。
核心： 这是“存储程序”概念的物理实现基础。
输入设备 (Input Devices):
功能： 将外部的信息（程序、数据）输入到计算机的存储器中。
例子： 键盘、鼠标、扫描仪、麦克风、传感器、网络接口等。
输出设备 (Output Devices):
功能： 将计算机存储器中的处理结果（数据、信息）呈现给外部世界。
例子： 显示器、打印机、音箱、绘图仪、网络接口等。
冯·诺伊曼体系结构的关键特征与工作原理：
存储程序 (Stored Program Concept)：
最核心、最革命性的思想！ 程序指令和待处理的数据共同存储在同一个主存储器中 。
意义： 这使得计算机能够通过简单地加载不同的程序到内存中 来执行不同的任务，而不需要物理改变计算机的硬件结构。计算机由此变成了“通用”机器。
二进制表示 (Binary Representation)：
指令和数据都以二进制（0和1） 的形式存储在内存中。计算机中的所有操作都是基于二进制进行的。
顺序执行 (Sequential Execution)：
在程序计数器 (Program Counter - PC) （控制器中的一个重要寄存器）的指引下，指令通常是一条接一条顺序 地从内存中取出并执行的。
PC 存放着下一条要执行的指令的内存地址 。执行一条指令后，PC 通常自动加1（或根据指令长度增加），指向下一条指令地址。当然，也有特殊的跳转 (Jump) 或分支 (Branch) 指令可以改变 PC 的值，实现循环或条件判断。
指令格式 (Instruction Format)：
一条指令通常包含两部分：
操作码 (Opcode)： 指明该指令要执行的操作类型（如加、减、存、取等）。
操作数 (Operand)： 指明操作的对象或对象的地址（如参与运算的数在内存中的地址、寄存器编号等）。可能有一个或多个操作数。
基于总线的通信 (Bus-Based Communication)：
各个部件（CPU、内存、输入/输出设备）之间通过总线 (Bus) 进行连接和数据传输。
地址总线 (Address Bus)： CPU通过它发送要访问的内存单元或I/O端口的地址（单向：CPU->其他）。
数据总线 (Data Bus)： 在CPU、内存、I/O设备之间传输实际的数据或指令（双向）。
控制总线 (Control Bus)： CPU通过它发送控制信号（如读/写信号、中断信号、时钟信号等）来协调各部件的工作（方向复杂）。
【2】软件
分为系统软件和应用软件
2.1 系统软件
2.1.1 操作系统os
操作系统的种类繁多，依其功能和特性分为分批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统等；依同时管理用户数的多少分为单用户操作系统和多用户操作系统；适合管理计算机网络环境的网络操作系统。
2.1.2 语言处理系统（翻译程序）
高级语言到机器语言。
人和计算机交流信息使用的语言称为计算机语言或称程序设计语言。计算机语言通常分为机器语言、汇编语言和高级语言三类。如果要在计算机上运行高级语言程序就必须配备程序语言翻译程序（下简称翻译程序）。翻译程序本身是一组程序，不同的高级语言都有相应的翻译程序。翻译的方法有两种：
一种称为“解释”。早期的BASIC源程序的执行都采用这种方式。它调用机器配备的BASIC“解释程序”，在运行BASIC源程序时，逐条把BASIC的源程序语句进行解释和执行，它不保留目标程序代码，既不产生可执行文件。这种方式速度较慢，每次运行都要经过“解释”，边解释边执行。
另一种称为“编译”，它调用相应语言的编译程序，把源程序变成目标程序（以.OBJ为扩展名），然后再用连接程序，把目标程序与库文件相连接形成可执行文件。尽管编译的过程复杂一些，但它形成的可执行文件（以.exe为扩展名）可以反复执行，速度较快。运行程序时只要键入可执行程序的文件名，再按Enter键即可。
对源程序进行解释和编译任务的程序，分别叫作编译程序和解释程序。如FORTRAN、COBOL、PASCAL和C等高级语言，使用时需有相应的编译程序；BASIC、LISP等高级语言，使用时需用相应的解释程序。
比如编译器。
2.1.3 服务程序
2.1.4 数据库管理系统
2.2 应用软件
为解决各类实际问题而设计的程序系统称为应用软件。从其服务对象的角度，又可分为通用软件和专用软件两类。
浙公网安备 33010602011771号