计算机的基本是由什么组成？（上）
软件行业非常迅速，以前流行c,c++java,spring，现在springcloud,docker,微服务，k8s云原生等概念火热，还有各种各样的新技术在不断的涌现出来。但是计算机底层原理 这几十年一直并没有太大的变化，与其不断去尝试新技术，不如耐住性子，深入学习底层的知识，好好修炼“内功”。
计算机的软硬件概念计算机系统由软件和硬件2大部分组成
其中软件如果按应用范围分类，一般分为系统软件和应用软件：
系统软件是各类操作系统，如windows、linux、unix等，还包括操作系统的补丁程序及硬件驱动程序，都是系统软件类。应用软件可以细分的种类就更多了，如工具软件、游戏软件、管理软件等都属于应用软件类。其中计算机硬件经过发展历程：
电子管时代，速度每秒几千次~几万次晶体管时代，速度每秒几万次~几十万次中小规模集成电路时代，速度每秒几十万次~几百万次大规模、超大规模集成电路时代，速度每秒上千万次~万亿次冯·诺依曼体系结构1946年，第一台计算机eniac诞生，人类进入计算机时代，冯诺依曼和其他计算机科学家们 提出了计算机存储程序的计算机设计理念，即将计算机指令进行编码后存储在计算机的存储器中，需要的时候可以顺序地执行程序代码，从而控制计算机运行。还定义计算机基本结构为 5 个部分，分别是运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备，这就是冯.诺依曼计算机。
实线箭头表示 数据线，虚线箭头表示 控制线和反馈线
冯·诺依曼计算机特点：
计算机由 运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备 五大部件组成， 侧重于硬件抽象将计算机的计算和记忆分开，负责计算的部分由运算器和控制器组成，负责记忆的部分称为存储器指令和数据均用 二进制数 表示指令和数据以同等地位存放于存储器内，并可 按地址寻访指令由操作码和地址码组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置指令在存储器内按顺序存放。通常，指令是顺序执行的，在特定条件下，可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序
以运算器为中心现代计算机系统与冯·诺依曼计算机差别不大，最大的区别冯·诺依曼计算机 是 以运算器为中心的 ，而现代计算机 以储存器为中心：
接下来，我们分别介绍一下这几个重要组成部分
存储器存储器是用来存放数据和程序。存储器 包含主存和辅存
主存：直接与cpu交换信息，就是我们熟悉的内存辅存：辅存可作为主存的后备存储器，不直接与cpu交换信息，容量比主存大，但速度比主存慢。比如机械硬盘、固态硬盘等运算器运算器也叫算数逻辑单元，是进行算数运算和逻辑运算的部件，在控制器的控制下，对取自内存储器的数据进行算术运算或逻辑运算，并将运算的结果送到内存储器。
控制器控制器用来控制、指挥程序和数据的输人、运行以及处理运算结果。计算机在工作时，控制器首先从内存储器中按顺序取出一条指令，并对该指令进行译码分析，根据指令的功能向相关部件发出操作命令，使这些部件执行该命令所规定的任务，执行之后再取出第二条指令进行分析执行。如此反复，直到所有指令都执行完成。
输入设备输入设备用来将人们熟悉的信息形式转换为机器能识别的信息形式，常见的有键盘、鼠标等
输出设备输出设备可将机器运算结果转换为人们熟悉的信息形式，如打印机输出、显示器输出等。
中央处理器(cpu)由于运算器和控制器在逻辑关系和电路结构上联系十分精密，特别是大型集成电路时代的到来，所以往往会将运算器和控制器集成到同一个芯片上，统称 在中央处理器(cpu)，其功能是从内存储器中取出指令、解释指令并执行指令。
cpu中 还有一个常见的组件，寄存器寄存器是cpu内部用来存放数据的一些小型的存储区域，用来暂时存放参与运算的数据以及运算结果。寄存器由电子线路组成，存取速度非常快，与cpu的速度相当，寄存器的成本较高，因而数量较少。cpu内部的寄存器类型有指令寄存器、程序计数器、数据寄存器、地址寄存器以及状态寄存器等。
总线总线是贯穿整个系统的是一组电子管道，称作总线，它携带信息字节并负责在各个计算机部件间传递。通常总线被设计成传送定长的字节块，也就是字（word）。字中的字节数（即字长）是一个基本的系统参数，各个系统中都不尽相同。现在的大多数机器字长要么是4个字节（32位），要么是8个字节（64位）。本文我们不对字长做任何固定的假设
另外计算机最小的存储单位是 字节（ byte ） ，1 字节等于 8 位（1byte=8bit），而 位/比特（bit） 是计算机最小的数据传输单位。1 字节等于 8 位(1byte=8bit）这个换算规则大家需要牢记
我们顺便把内存相关的知识串起来：计算机将8个bit归为一组，为字节，每一个字节都对应一个内存地址。内存的地址是从 0 开始编号的，然后自增排列，最后一个地址为内存总字节数 - 1。cpu只需要知道某个数据类型的地址, 就可以直接去到对应的内存位置去提取数据了。
总线可分为 3 种：
地址总线 ，一般用于指定 cpu 将要操作的内存地址；数据总线 ，一般用于读写内存的数据；控制总线 ，一般用于发送和接收信号，比如中断、设备复位等信号，cpu 收到信号后，通过控制总线进行响应；
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计算机的软硬件概念计算机系统由软件和硬件2大部分组成
其中软件如果按应用范围分类，一般分为系统软件和应用软件：
系统软件是各类操作系统，如windows、linux、unix等，还包括操作系统的补丁程序及硬件驱动程序，都是系统软件类。应用软件可以细分的种类就更多了，如工具软件、游戏软件、管理软件等都属于应用软件类。其中计算机硬件经过发展历程：
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计算机由 运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备 五大部件组成， 侧重于硬件抽象将计算机的计算和记忆分开，负责计算的部分由运算器和控制器组成，负责记忆的部分称为存储器指令和数据均用 二进制数 表示指令和数据以同等地位存放于存储器内，并可 按地址寻访指令由操作码和地址码组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置指令在存储器内按顺序存放。通常，指令是顺序执行的，在特定条件下，可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序
以运算器为中心现代计算机系统与冯·诺依曼计算机差别不大，最大的区别冯·诺依曼计算机 是 以运算器为中心的 ，而现代计算机 以储存器为中心：
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主存：直接与cpu交换信息，就是我们熟悉的内存辅存：辅存可作为主存的后备存储器，不直接与cpu交换信息，容量比主存大，但速度比主存慢。比如机械硬盘、固态硬盘等运算器运算器也叫算数逻辑单元，是进行算数运算和逻辑运算的部件，在控制器的控制下，对取自内存储器的数据进行算术运算或逻辑运算，并将运算的结果送到内存储器。
控制器控制器用来控制、指挥程序和数据的输人、运行以及处理运算结果。计算机在工作时，控制器首先从内存储器中按顺序取出一条指令，并对该指令进行译码分析，根据指令的功能向相关部件发出操作命令，使这些部件执行该命令所规定的任务，执行之后再取出第二条指令进行分析执行。如此反复，直到所有指令都执行完成。
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输出设备输出设备可将机器运算结果转换为人们熟悉的信息形式，如打印机输出、显示器输出等。
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cpu中 还有一个常见的组件，寄存器寄存器是cpu内部用来存放数据的一些小型的存储区域，用来暂时存放参与运算的数据以及运算结果。寄存器由电子线路组成，存取速度非常快，与cpu的速度相当，寄存器的成本较高，因而数量较少。cpu内部的寄存器类型有指令寄存器、程序计数器、数据寄存器、地址寄存器以及状态寄存器等。
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