计算机组成基础

Posted 2022-03-05 itchemist

五大组成部分：

• 控制器：计算机的控制部分 
• 运算器：计算器的运算部分（其中分为数字运算和逻辑运算），数字运算也就是加减乘除法，开根号求对数等数学运算，逻辑运算就是对计算机即将进行操作的True or False的判断。

        控制器+运算器=计算机中央处理器（也就是所说的CPU）

• 存储器：计算机的存储部分 
• 输入设备：键盘，鼠标，U盘等
• 输出设备：显示器，音响，打印机等

其中存储器又分为内存和外存：

• 内存：依靠电流的高低电平工作的存储设备，一旦断电数据即刻丢失

 优点：读取速度很快

 缺点：容错率不高，需要通电运行，断电不能保留数据

       存储器也有很多类型：

1. 寄存器：与CPU直接相连，制作材料一样，有着同样高速存取速度的存储设备，CPU下一步即将用到的数据，大约4KB
2. 高速缓存：计算机经常能够用到的数据
3. 硬盘：大规模通过光、电、磁等外部媒介存储数据的设备（又分为固态硬盘和机械硬盘）
4. 磁带：多用于服务器数据的备份

• 外存：专业的说法是非易失性存储（Non-volatile Memory）

                  优点：断电也能一直保存数据，容错率高

                  缺点：读取速度慢，容易受到外力作用导致数据的丢失

三大核心部分：

• CPU：“人类的大脑”，进行数据的读取，分析运算以及进行决策判断。
• 内存：“人类的短时记忆”，CPU获取数据的主力，大部分都要通过内存获取数据，传输到CPU进行处理。
• 硬盘：“肚子里的货”，会长时间留存的计算机数据，随读随取，自由使用。

上述都是计算机的硬件部分。

计算机的软件部分:最重要但是又最容易被我们忽视的就是操作系统（Operating System），针对计算机的硬件不针对用户对象的一种应用程序，主要用途是将操作硬件的复杂冗长枯燥的工作打包在一起，通过一个简易的操作，使得人们能够便利地管理调度各个计算机硬件。