2020-11-17

一、计算机的组成（总）

1、计算机是由软件和硬件组成的。软件就是各类程序和文件；硬件是由中央处理器（cpu）、存储器、输入设备和输出设备组成的

二、CPU子系统

1、cpu的组成:运算器、控制器、寄存器、时钟

2、cpu的工作原理：总体来看cpu的工作过程就是从主存（缓存）里面中读取指令，将指令放入到寄存器中，然后对指令译码，把指令分解成一系列微操作，再发出各种相应的控制指令，控制各个功能部件执行相关的操作，从而完成一条指令的执行，实现对于的功能。

三、存储子系统

1、存储子系统包括主存储器、外存储器、高速缓存器

2、主存储器：是由cpu直接编程访问的存储器，用来存放cpu当前执行所需要的程序和数据。常被称为“内存”

3、外存储器：由于主存存储容量有限，大多数计算机系统中还设置了令一级大容量的存储器，如磁盘，磁带，光盘等，作为对贮存的后援和补充。被称为外存

4、高速缓存器：cpu的工作效率相对来说比较高，为了解决cpu与主存之间的速度匹配，许多计算级系统设置了一种高速缓冲存储器，其速率几乎和cpu一样快。所以当cpu要访问一个数据时，一般首先在Cache中查找。cahce中没有时，在从主存中读取是信息，并把当前的数据调入cache中。

四、总线

1、总线：总线上不仅能连接各种输入/输出及接口，还连接主存储器和cpu，他们之间的信息交换都需要通过总线进行。

五、输入/输出设备

1、中央处理器、主存储器构成计算机的主体，称为主机。主机以外的大部分硬件称为外围设备。

2、输入/输出设备是计算机系统人或其他设备、系统之间进行信息交换的装置。输入输出设备基本上是相同的，只是数据传输方向不同而已。有些设备即使输入设备，也是输出设备（磁盘），因此常将这两种设备称为输入\输出设备

六、总结

程序是如何跑起来的？

1、首先程序都是程序员编写的高级编程语言，首先通过编译把高级语言转换成计算机可以识别的机器语言。

2、cpu运行要访问的数据是直接在内存中取的，运行中的程序的数据和指令也是在内存中存在的。cpu中的控制器将数据和指令复制到寄存器上，运算器进行运算。cpu,存储器、输入和输出设备的之间的信息交换是依靠总线来进行的。运算的结果及时输出到外存上进行存储。

3、主存上的存储空间有限，所以不用的数据会被操作系统及时调度到外存储器上（如磁盘等）。因为cpu的各种效率太高，主存满足不了，所以好多计算机都有高速缓存器这个部件来解决cpu和主存速率不匹配的问题。

4、cpu是由多核的2 4 8 等等，才程序运行时，操作系统会根据任务调度对这些运行的程序进行分配。所以核越多，cpu的性能相对越好，计算机的性能也相对越好。