计算机是如何工作的(一)【冯诺依曼体系和指令基础执行过程】

前言

我们首先看看百度对计算机这一名词是如何解释的。

计算机(computer)俗称电脑,是现代一种用于高速计算的电子计算机器,可以进行数值计算,
又可以进行逻辑计算,还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行,自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。

计算机从一开始的稀有到如今的普及。现如今,中国计算机用户的数量不断攀升,应用水平不断提高,特别是互联网、通信、多媒体等领域的应用取得了不错的成绩。
身边不止电脑是计算机,智能冰箱、洗衣机、小天才电话手表……都有着计算机的存在。

计算机的分类

  1. 终端设备(台式机、笔记本、手机……) 是我们日常用户使用的。
  2. 服务器 日常普通用户很少见到,但是时刻都在与服务器打交道。
  3. 嵌入式设备 主体功能不是用来“计算”,而是针对某些特定的场景使用,属于量身定做的“专用计算机”。
    称之为计算机的理由:这些设备都遵守着“冯诺依曼”体系结构。

冯诺依曼体系结构

现代的计算机,大都遵守着冯诺依曼体系结构

冯诺依曼核心设计思想主要体现在如下三个方面:

1.确定了计算机的五个基本组成部分:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。
CPU(运算器+控制器):主要及逆行各种算术运算以及各种逻辑判断。
存储器:分为内存和外存,用于存储数据。
输入设备:例如键盘、鼠标,通过输入设备对计算机发号施令。
输出设备:计算机对用户汇报结果的设备。

不同部件的速度以及内存大小对比

针对存储空间
硬盘 >>内存 >> CPU
针对数据访问速度
CPU >> 内存 >> 硬盘
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