数字电路太难熬，可能还要再来一周，一直学太枯燥，新加一门计算机组成原理并行。
值得注意的是，计算机组成原理继承数电，又是计算机操作系统的基石，关联课程也很广泛，学习过程中还需要补充数据结构、编译原理、算法分析等，不能一直单独看。
计算机结构
冯诺依曼结构特点：
1 五部分：输入设备 运算器 控制器 存储器 输出设备
2 指令数据同等地位存储 按地址寻访
3 二进制表示
4 指令由操作码和地址码构成
5 存储程序（这是核心特点，一般我们称具有存储程序的计算机即冯诺伊曼计算机）
6 以运算器为中心
数据指令不做区分不意味着混在一块，依旧会对存储位置进行划分
在功能上运算器（执行计算）和控制器（发出指令）一起构成CPU
组成：CPU（中央处理单元）、 保存程序和数据的存储器（RAM等）、其他帮助与CPU通信的子系统（IO控制器/显示控制器）、连接这些结构的总线
子系统做什么：简化CPU工作 执行命令的细节 不需要CPU亲历亲为
绝大多数处理器都在CPU上集成了片上Cache（即CPU有存储功能的部分）
图灵完备
所有通用计算机都实现了图灵完备，这意味着在A类计算机上能做的事在B类计算机上一定也能做
CPU
CPU由运算器、控制器、寄存器、中断系统构成
运算器（ALU）
一般最少包括3个寄存器和1个算术逻辑单元(ALU)，现代计算机内部往往设有通用寄存器组。
逻辑运算：基本的逻辑门构成来执行按位逻辑运算
算数运算：加法器核心组件为全加器 减法器通过补码和另一数相加实现减法
多路选择器：根据控制信号选择算数或逻辑
状态寄存器（PSW）：存储ALU运算后的状态标志位（进位、零、溢出、符号标志）
ACC累加器是一个通用寄存器 为ALU提供一个工作区，暂时保存一个操作数或运算结果 MQ乘商寄存器 X操作数寄存器
控制器
程序计数器（PC）用来存放下一条要执行指令的地址
指令寄存器（IR）存放当前执行的一条命令
指令译码器（ID）将指令转译为操作码和信号
时序产生器 时钟周期就是从这里产生的，用于同步和协调各种操作
操作控制器 根据操作码和信号发出各种微操作命令序列
这里的寄存器（PC、IR）放在了控制器单元
CPU的存储单元
1 寄存器 速度极快容量极小 用于存放当前被执行的数据、指令、中间结果和控制信息（状态、地址）
地址寄存器用于存储要访问的内存单元的地址，而数据寄存器用于临时存储从内存中读取或要写入内存的指令和数据
实际上CPU内部还有ALU里的ACC、MQ、X、PSW等和控制器内部的PC、IR等寄存器
因而CPU并非纯粹的运算结构，内部为了快速运行包含了非常多类型的寄存器结构
2 缓存 L1 L2 L3 速度依次减缓 容量依次扩大 L1在每个CPU核心内部 L3由所有CPU核心共享
缓存未命中：L1中没找到数据，然后去L2、L3找，最后去RAM
读周期和写周期是离散发生，并非持续不断，而是每一条指令执行过程
存储
RAM
随机存取存储器 不是说取出来的数据是随机的，是无论CPU需要访问内存中哪个地址（比如地址0x1000，还是地址0xFFFF），它都可以直接通过地址总线“指向”那个位置，然后读取或写入数据，所需的时间基本是恒定的。
特点：访问任何一个数据单元所需的时间理想情况下是相同的，与该数据在内存中的物理位置无关。
ROM
只读存储器 数据不可修改，可用于初始引导程序，游戏卡带等 但是现在发展的存储介质都可擦写了
与磁盘硬盘区别：与磁盘没有关系 现代硬盘技术由ROM技术发展而来
此方悬停