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主要针对希赛出版的架构师考试教程《系统架构设计师教程（第4版）》，作者“希赛教育软考学院”。完成相关的读书笔记以便后期自查，仅供个人学习使用，不得用于任何商业用途。

第一节 计算机硬件的组成

当前计算机硬件配置基本遵循冯•诺依曼（VonNeumann）计算机在结构，六十多年来，虽然计算机的发展速度惊人，但就其结构原理来说，目前绝大多数计算机仍建立在存储程序概念的基础上。通常把符合存储程序概念的计算机统称为冯•诺依曼型计算机。当然，现代计算机与早期计算机相比，在结构上还是有许多改进的
随着计算机技术的不断发展，也暴露出了冯•诺依曼型计算机的主要弱点：存储器访问会成为瓶颈。目前，已出现了一些突破存储程序控制的计算机，统称为非冯•诺依曼型计算机，例如，数据驱动的数据流计算机、需求驱动的归约计算机和模式匹配驱动的智能计算机等。

冯•诺依曼（VonNeumann）计算机结构图
摘自百度百科图片

控制器

控制器是分析和执行指令的部件，也是统一指挥并控制计算机各部件协调工作的中心，所依据的是机器指令。控制器的组成包含如下：

程序计数器ＰＣ

存储下一条指要执行指令的地址。

指令寄存器ＩＲ

存储即将执行的指令。

指令译码器ＩＤ

对指令中的操作码字段进行分析解释。

时序部件

提供时序控制部件

运算器

也称作算数逻辑单元（Arithmeticand Logic Unit，ALU），其主要功能是在控制器的控制下完成各种算数运算和逻辑运算。运算器的组成包含如下：

算数逻辑单元ＡＬＵ

数据的算数运算和逻辑运算。

累加寄存器ＡＣ

通用寄存器，为ＡＬＵ提供一个工作区，用在暂存数据。

数据缓冲寄存器ＤＲ

写内存时，暂存指令或数据

状态条件寄存器ＰＳＷ：

存状态标志与控制标志（争议点：也有将其归为控制器的）。

存储器

主存储器

也称之为内存储器（通常简称为”内存”或”主存”）。存储现场操作的信息和中间结果，包括机器指令和数据。

辅助存储器

也称为外存储器，通常简称为外存或辅存。存储需要长期保存的各种信息。

输入设备

输入设备的任务是把人们编好的程序和原始数据送到计算机中去，并且将它们转换成计算机内部所能识别和接受的信息方式。按输入信息的形态可分为字符（包括汉字）输入、图形输入、图像输入及语音输入等。目前，常见的输入设备有键盘、 鼠标、扫描仪等。

输出设备

输出设备的任务是将计算机的处理结果以人或其他设备所能接受的 形式送出计算机。目前，最常用的输出设备是打印机和显示器。有些设备既可以是输入设备，同时也可以是输出设备，例如，辅助存储器、自动控制和检测系统中使用的数模转换装置等。