(二)冯诺依曼体系
一、基本组成硬件:CPU、内存、主板
CPU:中央处理器,执行计算任务的核心,其本质是一个超精细的印刷电路板。
内存:所有程序的运行都需要加载到内存中才可以被CPU读取执行,程序执行的结果也需要写回到内存。
主板:CPU和内存不能直接连接,而是都插在主板上,通过主板连接;主板上有芯片组和总线解决CPU和内存的通信。
其他:IO设备、显卡等(硬盘、键鼠、显示器、GPU)。北桥芯片组用于CPU和内存的连接、南桥芯片组用于连接外部IO设备。
二、存储程序型计算机——冯诺依曼体系
这种体系有两个主要特点:可编程、可存储程序
可编程:计算器属于不可编程的计算机,所有计算程序都已经设计在电路中,只能运行固定的程序。
存储程序:计算机运行的程序可以存储在计算器中加载执行,与之相反的是早年的”Plugboard“这种插线式计算机,边编程边运行,只能运行一次,下次运行需要从头再来,实质是缺少一种存储介质,以及将存储下来的程序读取执行的功能。
基于以上特点,冯诺依曼在《First Draft》中指出一台计算机应该包含以下基本组件:
运算器:包含算数逻辑单元和处理器寄存器;用于执行算数和逻辑运算;
控制器:包含指令寄存器和程序计数器;用于控制程序执行,如分支、跳转;
存储器:内存和硬盘等用于存储数据和程序的设备;
输入和输出设备:键鼠、显示器等。
事实上,现代任何计算机的任何组件都可以归类于以上五种组件之一。
运行机制:

总结:其实学习计算机组成原理就是学冯诺依曼体系中的这几个组件的原理,以及它们是如何协作运行的。
南山马

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