计算机系统结构
CPU
CPU（central processing unit）中央处理器
组成：
- 算术/逻辑单元（对数据进行运算）
- 控制单元（系统机器活动）
- 寄存器（CPU内部信息的临时存储）
CPU和RAM之间以总线相连，用以传递数据。
程序存储
程序必须加载到内存中才能执行。
程序可以和数据一样进行编码并存储到主存储器（RAM，也可以称为内存）中。
控制单元可以从存储器中读取程序，将指令解码并执行。
在程序的结尾有一个程序结束标志符，用来与数据进行分离。
将程序和数据以相同形式（都是由0和1组成的串）存入存储器，可以使得一个程序可以操纵其他程序（甚至是自己），就像它可以操作数据一样。
机器语言
为了对存储的程序进行解码和执行，CPU被设计成可以识别位模式编码的指令。
这组指令及编码系统统称为机器语言。
指令系统
精简指令集计算机：CPU需要执行的最小的机器指令集
复杂指令集计算机：拥有强大的丰富指令集
机器指令分为3类：
- 数据传输类
- 算术/逻辑类
- 控制类
机器指令编码包括：
- 操作码
- 操作数
- 指定寄存器
- 数据的存储单元地址
程序执行
CPU内部有两个专用寄存器：
- 指令寄存器（存储正在执行的指令）
- 程序计数器（存储下一个待执行的指令的地址）
一个机器周期包括：
- 取指（CPU根据程序计数器指定的地址请求得到指令（位模式），并放在指令寄存器中。程序计数器的值改变）
- 译码（对指令寄存器中的指令（位模式）进行译码）
- 执行（实现指令寄存器里指令所规定的动作）
执行顺序：与指令存储存储器中的顺序相对应，除非被JUMP等（会改变执行顺序的指令）更改。
多个程序可以同时存储在一个计算机的主存储器中，只要他们的地址不同。
机器开启时运行哪个程序可以通过适当地设置程序计数器来决定。
流水线
允许在一个机器周期内各个步骤重叠进行。
在任何一个时刻可以由不止一条指令在‘流水线’上，每条指令处在不同的处理阶段。
目的：增加计算机的吞吐量（在给定时间内可以完成的工作总量）
多核CPU
在同一芯片上存在两个及以上CPU以及共用的高速缓冲存储器。
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多处理器
将若干处理单元（每一个都像单处理器中的CPU）都连接到同一个主存储器上。各处理器可以独立工作，并通过把相关的信息放在公共存储单元来协调各自的工作。