02计算机组成原理-计算机硬件组成
1.计算机硬件组成
我们知道任何一台计算机，都会完成一些通用的基础的操作：输入数据、输出数据、处理数据、存储数据。
完成这些操作需要硬件的支持，有5大基本部件：
输入设备 ：向计算机提供信息，比如键盘，比如鼠标。
输出设备 ：将计算结果呈现给用户，比如显示器，打印机。（不一定是把数据从电脑里面拿出来，只要把最终计算的结果数据呈现给我们就行了。）
数据通路（运算器） ：主要包含算术逻辑部件（ALU）和通用寄存器等,其功能是用来执行算术运算和逻辑运算等操作。
控制器 ：对指令进行译码,生成相应的控制信号,以控制数据通路进行正确的操作。由程序计数器（PC）用于提供下一条指令的地址，指令寄存器（IR）用于存指令和控制单元（CU）用于对指令进行译码和生成对应的控制信号三部分组成。
存储器：存储数据。包含内存（主存储器）和外存（外部存储器）。
注：
1.控制器和数据通路统称 （中央）处理器，即CPU。
2.输入输出设备也叫外设（外部设备），即I/O设备。外设通常由机械部分和电子部分组成，而且两部分通常是可以分开的,机械部分是外部设备本身,而电子部分则是控制外部设备的I/O控制器或I/O适配器。
3.各个部件通过总线连接。
4.处理器从存储器中得到指令和数据，输入部件将数据写入存储器，输出部件从内存中读出数据，控制器向数据通路 存储器、输入和输出部件发出命令信号
5.对数据通路的解释：数据在功能部件之间传送的路径称为数据通路，路径上的部件称为数据通路部件，如ALU、通用寄存器等。
以下是一个典型的计算机系统的硬件组成图：
1.1计算机硬件的一些简单介绍
显示器：I/O设备中的输出了，就是给我们呈现出画面的东西。一般显示器我们用的是LCD液晶显示。最开始的显示器是没有触摸功能的，随着时代的发展，我们已经不满足于用鼠标或者键盘和计算机交互了，后面我们就想能不能直接触摸操作，所以后来就出现了触摸屏。
触摸屏：平板电脑和智能手机则是使用了触摸屏代替键盘鼠标。屏幕本身是玻璃，触摸屏技术本质上就是在这个玻璃上覆盖一层透明的导体，不影响视线，因为人是微导体，可以通过电流，当手指触摸到导体就会产生微小电流从而导致电容发生变化，所以手机识别到了操作。
集成电路（芯片）：大致张下图这样，后续还会细讲
CPU芯片：大致张下图这样，这是威盛 Centaur x86 AI 处理器，也是世界上第一款内置 AI 协处理器的 x86 架构芯片。
4xDRAM Controller:核心功能是指挥 CPU 和主存之间的数据传输：CPU 要读取主存里的程序数据、要把运算结果写回主存，都必须通过这个控制器来协调
两个4x86 CPUs：4x86 CPUs 指的是一组包含 4 个 x86 通用计算核心的集群，整颗处理器有 2 个这样的集群，刚好组成 8 核 CPU。这个 4 核集群的设计，核心作用是在提升性能的同时，优化硬件资源利用率和核心间协作效率。简单理解就是8核处理器，具体的作用后续会讲解的。
L3Cache:解决 "CPU 运算速度远快于主存读写速度" 的瓶颈问题。容量小（这里是 16MB）、速度极快、断电数据丢失，是 CPU 内部的高速缓冲，不直接作为程序运行的主要存储空间。
先说这么多，其他部分随着学习的深入都会讲到。
内存芯片：内存是程序运行时的存储空间，同时也用于保护程序运行时所需要使用到的一些数据。内存其实就是一块DRAM芯片（动态随机访问存储器），用来存储程序的指令和数据。用的是半导体材料存储数据，所以一段电就丢失数据，易失性存储器。
cache:高速缓存，采用的是另一种技术，叫做SRAM（静态随机访问存储器）。用的是半导体材料存储数据，所以一段电就丢失数据，易失性存储器。
外存：早期占据主导地位的是磁盘，包括硬盘、光盘和软盘等。它们都利用磁性来记录数据。随着技术的发展，非易失性半导体存储器------闪存（flash memory）在个人移动设备中逐渐取代了磁盘。U盘也是闪存的一种形式。非易失性存储器。
2.指令集
对于计算机组成原理的学习来说，指令集架构（Instruction Set Architecture, ISA） 是连接软件和硬件的核心桥梁。
2.1指令集的定义
你可以把指令集理解为 CPU 能听懂的 "机器语言字典"。
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程序员写的 C、Python 等高级语言代码，最终会被编译器翻译成一条条 CPU 能直接执行的指令（比如 "把 A 和 B 相加""把数据从内存读到寄存器"）。
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指令集就规定了：这款 CPU 支持哪些指令、每条指令的格式是什么、指令要操作的数据存在哪里（寄存器 / 内存）、指令执行后会产生什么效果。
不同架构的 CPU（比如 x86、ARM）有不同的指令集，就像不同国家的人说不同的语言，互相不通用 ------x86 的指令无法直接在 ARM CPU 上运行，反之亦然。
2.2指令集的作用
在计算机组成原理中，指令集是CPU 设计的 "顶层规范"，决定了 CPU 的硬件结构和软件兼容性：
1.定义指令格式
2.定义寄存器资源
3.定义寻址方式
4.决定软件兼容性
后续会具体讲
2.3指令集的两大核心分类
复杂指令集（CISC）：简单理解CISC 的设计思路是 "贴近高级语言，减少指令条数"，它会把多个简单操作合并成一条复杂指令，让程序员写代码时更简洁。
精简指令集（RISC）：简单理解RISC 的设计思路是 "简化指令功能，提升执行速度"，它只保留最基础、最常用的指令，每条指令只完成一个独立操作。
通俗类比：CISC 像多功能遥控器：一个按键可以完成 "开电视 + 调音量 + 选频道" 多个操作，功能全但按键复杂，偶尔会卡顿。
RISC 像单功能遥控器：一个按键只干一件事（开机键、音量键、频道键分开），按键少、反应快，能快速连续操作。
大概先写这些吧，今天的博客就先写到这，谢谢您的观看。