计算机基本组成

(1)总线：携带等信息字节并负责在各个部件间传递。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)。
(2)I/O设备：每个I/O设备都通过一个控制器或适配器与I/O相连。控制器和适配器之间的主要区别在于他们的封装方式。控制器是置于I/O设备本身的或者系统的住印刷电路板(通常称为主板)上的芯片组，而适配器则是一块插在主板卡槽上的卡。无论如何，它们的功能都是在I/O总线和I/O设备之间传递消息。
(3)主存：主存是一个临时存储奢侈，在处理器执行程序时，用来存放程序和程序处理的数据。从物理上讲，主存是由一组动态随机存储器(DRAM)芯片组成的。从逻辑上来说，存储器就是一个线性的字节数组，每个字节都有其唯一的地址(数组索引)，这些地址是从0开始的。一般来说，组成程序的每条机器指令都由不同数量的字节构成。
(4)处理器：中央处理单元(CPU)是解释(或执行)存储在主存中指令的引擎。处理器的核心是一个大小为一个字的存储设备(或寄存器)，称为程序计数器(PC)。在任何时刻，PC都指向主存中的某条机器语言指令(即含有该调指令的地址)。
从系统通电开始，直到系统断电，处理器一直在不断地执行程序计数器指向的指令，再更新程序计数器，使其指向下一条指令。处理器看上去是按照一个非常简单的指令执行模型来操作的，这个模型是由指令集架构决定的。在这个模型中，指令按照严格的顺序执行，而执行一条指令包含执行一系列的步骤。处理器从程序计数器指向的内存处读取指令，解释指令中的位，执行该指令指示的简单操作，然后更新PC，使其指向下一条指令，而这条指令并不一定和在内存中刚刚执行的指令相邻(中断、函数)。
这样的简单操作并不多，他们围绕着主存、寄存器文件和算数/逻辑单元进行。寄存器文件是一个小的存储设备。由一些单个字长的寄存器组成，每个寄存器都有唯一的名字。ALU计算新的数据和地址值。下面是一些简单操作的例子，CPU在指令的要求下可能会执行这些操作：
·加载：从主存复制一个字节或者一个字到寄存器，以覆盖寄存器原来的内容。
·存储：从寄存器复制一个字节或者一个字到主存的某个位置，以覆盖这个位置上原来的念头。
·操作：把两个寄存器的内容复制到ALU，ALU对这两个字做算数运算，并将结果存放到一个寄存器中，以覆盖该寄存器原来的内容。
·跳转：从指令本身中抽取一个字，并将这个字复制到程序计数器(PC)中，以覆盖PC中原来的值。
处理器看上去是它的指令集架构的简单实现，但是实际上现代处理器使用了非
常复杂的机制来加速程序的运行。因此，我们将处理器的指令集架构和处理器
的微体系结构区分开来；指令集架构描述的是每条机器代码指令的效果；而微
体系结构描述的是处理器实际上是如何运行的。