初始计算机组成原理

1.初始计算机组成原理

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一个完整的计算机系统包括硬件子系统和软件子系统两大部分。

组成一台计算机的物理设备的总称叫做计算机硬件子系统,是看得见摸得着的实体,是计算机工作的物质基础。
驱动计算机工作的各种程序的集合称为计算机软件子系统,是计算机的灵魂,是控制和操作计算机工作的逻辑基础。

本篇主要了解计算机硬件系统体系结构

下图来自：计算机组成

下图来自：Computer Architecture
硬件系统

1.1 主板（Motherboard）

主板是电脑中电子原件最丰富的的硬件，它是电脑所有硬件的载体，组成了电脑的主要电路系统以及重要驱动芯片原件，最大的作用就是作为硬件数据交互和电力的传输纽带。除了数据交互，主板也是电脑拓展能力的关键。上图我们可以看到，主板上面有各种类型的插槽，这些插槽就是与CPU、显卡、内存等硬件连接的接口，而大部分时候我们都不可能将这些插槽接口全部用到，剩余的接口插槽我们就可以进行拓展升级。—引自：电脑主板的作用是什么？

1.2 中央处理器（CPU）

中央处理器（英语缩写：CPU）是计算机的主要设备之一，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。
指令控制：取指令、分析指令、执行指令
操作控制：管理并产生由内存取出的有关指令的操作信号，送往相应部件，控制部件按指令要求行动
时间控制：为指令按时间顺序提供控制信号。在一条指令的执行过程中，在什么时间做什么操作均应受到严格的控制。只有这样，计算机才能有条不紊地工作。
中断处理：异常情况和特殊请求
数据加工：算术和逻辑运算

高级语言->汇编语言->机器语言->操作系统->微指令
指令：指示计算机执行某种操作的命令，是计算机运行的最小功能单位
指令格式：操作码OP+地址码A
OP(操作数) | A1(操作数一) | A2(操作数二) | A3(结果) | A4(下一条执行指令的地址)
操作系统的位数由指令集的位数决定
指令集：一套硬件支持的所有指令的集合，一台计算机只能执行自己指令系统中的指令，不能执行其他系统指令。
CISC（复杂指令集）一条指令完成1个复杂基本功能
RICS（精简指令集）一条指令完成一个基本动作，多条指令组合完成一个复杂基本功能

下图来自：Computer Architecture