计算机组成原理

计算机基本组成

CPU（运算器 + 控制器）↔ 内存 ↔ 外存
    ↕                      ↕
输入设备                输出设备

CPU 结构

运算器

• ALU（算术逻辑单元）：执行加减乘除、逻辑运算
• 累加器（ACC）：存储中间结果
• 程序状态字（PSW）：标志位（进位、溢出、零等）

控制器

• 程序计数器（PC）：存放下一条指令地址
• 指令寄存器（IR）：存放当前执行的指令
• 时序控制：产生控制信号

指令系统

CISC vs RISC

特性	CISC	RISC
指令数量	多	少
指令长度	可变	固定
执行周期	多周期	单周期（大部分）
典型代表	x86	ARM、RISC-V

存储层次

CPU 寄存器（最快、最小）
    ↓
Cache（L1/L2/L3）
    ↓
主存（RAM）
    ↓
外存（SSD/HDD）（最慢、最大）

总线系统

• 数据总线：传输数据（双向）
• 地址总线：传输内存地址（单向）
• 控制总线：传输控制信号