计算机系统架构

计算机系统基本上是一台简化复杂任务的机器。它应该最大限度地提高性能，并降低成本和功耗。计算机系统架构中的不同组件包括输入单元、输出单元、存储单元、算术逻辑单元 (ALU)、控制单元等。

显示这些单元之间数据流动的图表如下：

输入数据从输入单元传输到ALU。类似地，计算后的数据从ALU传输到输出单元。数据不断地在存储单元和ALU之间来回移动。这是因为存储的数据在再次存储之前需要进行计算。控制单元控制所有其他单元及其数据。

所有计算机单元的详细信息如下：

• 输入单元

  输入单元从外部向计算机系统提供数据。因此，它基本上将外部环境与计算机连接起来。它从输入设备获取数据，将其转换为机器语言，然后将其加载到计算机系统中。键盘、鼠标等是最常用的输入设备。

• 输出单元

  输出单元将计算机处理的结果提供给用户，即它将计算机与外部环境连接起来。大部分输出数据以音频或视频的形式存在。不同的输出设备包括显示器、打印机、扬声器、耳机等。

• 存储单元

  存储单元包含许多用于存储数据的计算机组件。它传统上分为主存和辅存。主存也称为主内存，是CPU可以直接访问的内存。辅存或外部存储不能被CPU直接访问。在CPU可以使用辅存中的数据之前，需要将其调入主存。辅存永久性地存储大量数据。

• 算术逻辑单元

  所有与计算机系统相关的计算都由算术逻辑单元执行。它可以执行加法、减法、乘法、除法等运算。当需要进行计算时，控制单元将数据从存储单元传输到算术逻辑单元。算术逻辑单元和控制单元一起构成中央处理器。

• 控制单元

  此单元控制计算机系统的其他所有单元，因此被称为其中央神经系统。它根据需要在整个计算机中传输数据，包括从存储单元到中央处理器以及反向传输。控制单元还决定内存、输入输出设备、算术逻辑单元等的运行方式。

David Meador

更新于：2023年9月2日

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