【计算机组成原理】1.1计算机的软硬件组成（记录学习计算机组成原理）

本次及以后有关于计算机组成原理的文章，旨在做学习时的记录和知识的分享。不论是应对期末考试，还是考研都是很有帮助的。希望大家多多支持更新！！！❤️❤️❤️

1.早期的冯诺依曼机

早期计算机的样子

• 在早期的ENIAC计算机中，程序员们需要手动将线插入电脑中，来控制计算机的计算，因此计算机运行速度的优势就被手工接线这种方法给中和掉了。为了解决这个问题，冯诺依曼提出了“存储程序”的概念。
• 所谓存储程序就是：提前将指令以二进制的方式写好，将它存储在计算机的主存储器当中，然后交给计算机按其在存储器当中的首地址开始执行第一条指令，之后一条一条执行，直至程序结束。

2.早期冯诺依曼机的基本运行框图

早期冯诺依曼机的逻辑逻辑示意图

• 输入设备：将外部的数据和程序等信息转化成计算机能识别的形式（二进制形式）；
• 储存器：存放数据和程序；
• 运算器：进行算术运算和逻辑运算；
• 输出设备：将结果转化为人们熟悉的形式（图片、声音、文字等）；
• 控制器：指挥程序的运行；

在计算机系统中，软件和硬件在逻辑上是等价的。比如：给你一个乘法运算，用软件执行的成本要比硬件的成本要低，但速度要比硬件的慢。硬件（设计以专门的电路）刚好相反。

3.早期冯诺依曼机的特点

1. 计算机有五大部件组成（其中输出/输入设备可被称为I/O设备）
2. 指令和数据以同等的地位储存在存储器当中，可按地址寻访
3. 指令和数据都是以二进制的方式表示
4. 指令由操作码和地址码组成
5. 储存程序
6. 以运算器为中心（输入/输出设备与储存器之间的数据传送通过运算器来完成），缺点：导致数据计算的效率降低。

举一个加工厂的例子：

举例图片

如果销售部门要拿商品出来买时，得先从生产加工部门发出请求，然后由生产加工部门从仓储部门拿出商品后，再把它交给销售部门。那有的人会想❓，我直接从仓储部门拿出看来不就好了，何必大费周章呢？如果你这么想，那恭喜你，你已经跟上了计算机科学家们的脚步了。

4.现代计算机的结构

现代计算机结构的逻辑示意图

通过输入设备将外部的数据和程序转化为计算机熟悉的形式，再将他们存放在存储器当中，由运算器从储存器获取数据进行算术和逻辑的运算，再将运算后的结果存放回储存器当中，最后再由输出设备将这些数据和程序转化为人们熟悉的形式。当然在这些步骤中，必然少不了控制器有条不紊的指挥。

差异：这种模式相比早期的冯诺依曼结构的运算效率快了不少，现代计算机是以储存器为中心。

CPU = 运算器 + 控制器

计算机硬件的组成

这里需要知道是的是：SSD属于辅存，是输入设备的一种。

5. 小结

本文主要是讲解了基于早期的冯诺依曼机的组成逻辑结构，逐渐延伸到了现代的计算机逻辑结构。其中还讲解了硬件的基本组成，旨在为后面的学习打好基础。