计算机就是接受用户输入的命令与数据,经过中央处理器的算术与逻辑单元运算处理过后,产生或者存储成有用的信息。
计算机整体分为三大部分:主机部分:系统单元,被主机机箱保护着,里面有各种元件。
输入单元:键盘、鼠标、读卡器、扫描仪等。
输出单元:屏幕、打印机、音响等。
整台主机的重点在于中央处理器(CPU)。CPU是一个具有特定功能的芯片,里面含有指令集,如果想要主机有什么特殊的功能,就需要参考这块CPU里面是否有相关的内置指令集。
由于CPU主要负责管理与运算,所以在CPU当中又分为了两个主要的单元,分别是:算术逻辑单元和控制单元。CPU读取的数据都是从内存来的,内存中的数据是从输入单元所传输进来的。CPU处理完毕的数据必须要先写回内存,最后数据再从内存传输到输出单元。
基本上所有的数据都是通过内存再流出去的,至于数据会流进/流出内存则是由CPU所发出的命令控制。而CPU实际要处理的数据则完全来自于内存。这也是为什么你内存不足的时候,系统的性能非常糟糕,也是为什么现在人们购买手机的时候,对可用内存要求都很高的原因(内存少打王者会卡的嘛(*^▽^*))。
所有的单元都是由CPU内部的控制单元进行协调的,因此CPU是整个电脑系统当中最重要的部分。
CPU的架构
CPU其实内部已经有一些微指令,我们所使用的软件都要经过CPU内部的指令集来完成。那么这些指令集的设计又主要被分为两种设计概念,这也是目前世界上最常见的两种CPU的架构,分别是:精简指令集(RISC)和复杂指令集(CISC)。
精简指令集(Reduced Instruction Set Computer,RISC):
这种CPU设计当中,指令集较为精简,每个指令的运行时间都非常的短暂,完成的操作也很简单,指令的执行效能较为不错,但是如果要做更加复杂的事情,就要由多个指令来完成。常见的RISC指令集CPU主要有:甲骨文公司的SPARC系列,IBM公司的Power Architecture(包括PowerPC)系列,ARM公司的ARM CPU系列等。
在应用方面,SPARC CPU的电脑常用于学术领域的大型工作站当中,包括银行金融体系的主服务器也有这样类的电脑架构。至于PowerPC架构的应用,索尼公司的PS3所采用的的就是PowerPC架构的Cell处理器。ARM公司的ARM则应用于常见的各类品牌手机,导航系统,网络设备等等,几乎采用的都是ARM架构的CPU。目前世界上使用范围最广的CPU可能就是ARM这种架