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Linux 01 计算机硬件之冯诺依曼体系

本文主要是介绍Linux 01 计算机硬件之冯诺依曼体系,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

1. 计算机硬件软件体系

1.1 冯诺依曼体系结构

(1) 计算机处理的数据和指令用二进制表示

(2) 按顺序执行指令

(3) 计算机硬件:运算器、控制器、储存器、输入设备和输出设备。

1.2 计算机硬件组成

(1) 输入设备

​ 将各种形式的信息转换为计算机处理的信息,常见的有键盘、鼠标、写字板等。

(2) 输出设备

​ 将计算机处理的结果转换为人们熟悉的信息,显示器、打印机等。

(3) 储存器

    储存器具有记忆功能,用来保存信息,如数据、指令和运算结果等。

    a 内储存器

        内储存器直接和CPU相连接,储存容量小,速度快,用来存放当前运行的程序和数据,并直接和CPU交换信息。内储存器由许多储存单元组成,每个储存单元只能存放一个二进制数或者二进制编码表示的指令。内储存器由随机储存器和只读储存器组成。

    I 随机储存器(Random Access Memory, RAM)

        随机存取储存器也叫主存,与CPU直接交换数据。主存是易失性存储,断电后数据全部消失。

    II 只读储存器

        非易失性随机访问储存,切断电源后,储存的内容不会消失。

    b 外储存器

        外储存器是内储存器的扩展。储存容量大、价格低、速度慢,一般用来储存暂时不用的程序、数据和结果。需要时,与内存进行信息交换。外存只能和内存进行信息交换,不能和CPU直接进行信息交换。常见的有磁盘、磁带、U盘、固态硬盘等。

(4) CPU

    CPU由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。

    CPU工作原理:

        提取(Fetch)、解码(Decode)、执行(Execute)和写回(Write back)。CPU从储存器或者高速缓冲储存器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码,执行指令。

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