计算机工作原理

为解决各种问题,人们发明了不计其数的机器。计算机种类繁多,从嵌入火星漫游机器人的计算机到为操纵核潜艇导航系统的计算机,不一而足。冯• 诺伊曼在1945 年提出第一种计算模型,无论笔记本电脑还是电话,几乎所有计算机都遵循与这种模型相同的工作原理。那么你们了解计算机是如何工作的吗?本文将讨论这些内容:

理解计算机体系结构的基础知识

选择编译器将代码转换为计算机可以执行的指令

根据存储器层次结构提高数据的存储速度

毕竟,在非程序员看来,编程要像魔法一样神奇,我们程序员不会这么看。

体系结构

计算机是一种根据指令操作数据的机器,主要由处理器与存储器两部分组成。存储器又称RAM(随机存取存储器),用于存储指令以及需要操作的数据。处理器又称CPU(中央处理器),它从存储器获取指令与数据,并执行相应的计算。接下来,我们将讨论这两部分的工作原理。

存储器

存储器被划分为许多单元,每个单元存储少量数据,通过一个数字地址加以标识。在存储器中读取或写入数据时,每次对一个单元进行操作。

为读写特定的存储单元,必须找到该单元的数字地址。

由于存储器是一种电气元件,单元地址作为二进制数通过信号线传输。

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