【1.5计算机组成与体系结构】计算机组成结构

1.计算机的组成结构

主机：主存储器（内存），CPU（运算器/控制器）。
外设：辅助存储器（外存，辅存），IO（输入设备/输出设备）。
总线：数据总线，控制总线，地址或指令总线。

2.CPU组成

CPU由运算器，控制器所组成，是中央控制单元的简称。

2.1 运算器

① 算术逻辑单元ALU: 数据的算术运算和逻辑运算。
② 累加寄存器AC: 通用寄存器，为ALU提供一个工作区，用于暂存数据。
③ 数据缓冲寄存器DR: 写内存时，暂存指令或数据。
④ 状态条件寄存器PSW: 存状态标志与控制标志。
(争议:也有将其归为控制器的)

2.2 控制器

① 程序计数器PC: 存储下一条要执行指令的地址。
② 指令寄存器IR:存储即将执行的指令。
③ 指令译码器ID: 对指令中的操作码字段进行分析解释。
④ 时序部件:提供时序控制信号。

例题：

选A；计数器会保存下一条执行指令的地址。

3.冯·诺依曼结构与哈佛结构

3.1 冯·诺依曼结构

冯·诺依曼结构也称普林斯顿结构，是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。

特点：
1.一般用于PC处理器，如I3，I5，I7处理器。
2.指令与数据存储器合并在一起。
3.指令与数据都通过相同的数据总线传输。

3.2 哈佛结构

哈佛结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构。哈佛结构是一种并行体系结构，它的主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间中，即程序存储器和数据存储器是两个独立的存储器，每个存储器独立编址、独立访问。

特点：
1.一般用于嵌入式系统处理器 (DSP)；数字信号处理(DSP，Digital Signal Processing)。
2.指令与数据分开存储，可以并行读取，有较高数据的吞吐率。
3.有4条总线;指令和数据的数据总线与地址总线。

例题1：

选B；酷睿i3,i5,i7是属于冯·诺依曼；FPGA属于可编程逻辑器件没有特殊的体系结构分类；GPU（图形处理器）没有所谓的体系结构划分。

例题2：

选A；大数据处理要用集群，小型的芯片对运算量较大的系统而言并不是很合适。