注：部分内容和图片取自《计算机体系结构基础》（胡伟武著）、计算机原理与设计（王保恒著）
1945年，美籍匈牙利科学家冯诺依曼提出计算机的“冯诺依曼”体系结构，自此至今，计算机体系结构再也没有跳出该体系。冯诺依曼原理的计算机由控制器，运算器，存储器，输入设备和输出设备组成。
1. 指令系统
参考链接：计算机体系结构——指令系统_KGback的博客-CSDN博客
2. 数值的表示和运算
参考链接：计算机体系结构——数值的处理_KGback的博客-CSDN博客
3. 中央处理器
参考链接：三、计算机体系结构——中央处理器_KGback的博客-CSDN博客
4. 存储层次结构
参考链接：计算机体系结构——存储层次结构_KGback的博客-CSDN博客_计算机存储结构
5. IO设备
- IO操作的特点
- 异步性：外设速度远远低于处理器，两者不可使用统一时钟
- 实时性：外设速度慢，但一经启动，则以固定速率工作，要求主机在规定时间内完成信息交换
- 数据交换的复杂与多样性
- IO操作的实现与设备无关
- 常用性能指标
- 响应时间（IO延迟）：完成一次IO事务所需要的时间
- 吞吐率：单位时间内完成的输入输出操作次数
- IO带宽：单位时间内从系统输入输出的数据量
- IO接口
IO接口是主机和IO设备之间设置的硬件电路和相应的软件控制，通常包含缓冲寄存器、状态寄存器、控制寄存器、IO控制逻辑模外设界面控制逻辑等
（1）IO接口功能
- 数据格式转换（串转并）和电平变换
- 数据缓存，解决处理器和外部设备速度不匹配问题
- 寻址功能
- 提供外设和接口状态，例如IO接口中的状态触发器
- 实现主机对外设的控制
（2）IO接口组件
- 缓冲寄存器：与数据线相连，暂存外设与主机要交换的信息
- 状态寄存器：存放外设和接口的状态信息
- 控制寄存器：寄存IO指令中的命令码
- IO控制逻辑模块：所有控制线路的集合，控制实现外设与主机的信息传送
- 外设界面控制逻辑：接收外部的设备地址，和外设进行数据交换
（3）IO端口
要注意与IO接口区分，端口特指IO接口中的各种寄存器
（4）IO寄存器编址
- 统一编址：
将IO端口映射到主存空间中的某区，与主存统一编址，将主存空间分出一部分给IO端口，也叫做存储器映射方式。
该类型编址控制访存指令直接访问外设中的寄存器。 - 独立编址：
对IO端口独立编号，使之成为独立的IO地址空间，存储单元地址和外设地址毫无关系。
此时不能使用访存指令访问IO，需要在指令系统中设置专门的IO访问指令
6. 总线
参考链接：计算机体系结构——计算机中的硬件——总线_KGback的博客-CSDN博客
7. 软硬件接口——系统软件
系统软件是连接应用软件和硬件间接口，是基于硬件为应用软件提供服务的软件。通常包括操作系统、编译程序、加载程序和汇编程序等。
1 操作系统
详情见链接：计算机体系结构——操作系统_KGback的博客-CSDN博客_计算机体系结构和操作系统
2 编译程序
把用高级语言编写的程序翻译成硬件能执行的指令。
8. 异常和中断
异常机制：处理器在顺序执行程序指令流的过程中突然遇到异常事情而中止执行当前程序，转去处理异常。
中断和异常的区别：中断往往是内因，异常是由处理器内部事件或程序执行种的事情引起的
详情见：https://blog.csdn.net/qq_39815222/article/details/124086673
9. 并行性
详情见：计算机体系结构——并行性的实现_KGback的博客-CSDN博客
10. 计算机体系结构的变革
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