計算機組成的原理

書到了，作者是袁春風，拿到一本書重點就是先研究它的目錄，提煉出整本書的寫作思路，作為自己學習的指導思想貫穿始終。計算機組成原理共分為6大章，分別是計算機系統概述、資料的表示和運算、指令系統、中央處理器、儲存器層次結構、互聯及輸入輸出組織。光看這6個章節的名稱我大概可以猜到整本書的寫作思路是先介紹整個計算機的系統性構成（系統性這個詞很重要，我後面要花一篇的時間總結下我對系統性的理解），對整體有個瞭解之後再介紹它的執行原理（資料的表示和運算加指令系統），最後介紹它的硬體裝置（處理器加儲存器加輸入輸出裝置）。打比方就像介紹人體結構，先整個講一下人的構造，然後介紹大腦神經系統是怎麼控制人體的，最後介紹人體具體的各個部分。

首先我學習的是第一章，總共分為5個小節，硬體-軟體-層次結構-程式-效能。在看這第一章的過程中我總結了高效看書學習的幾個關鍵點：1。不要教條式的學習，作為成年人學習知識主要是拿來應用的，不是來做題的，所以沒必要去計算各種習題和答題，我們首先需要保證的是自己對整體知識的理解了就行。2，看不懂的關鍵詞和知識點一定要及時瞭解清楚，網路資訊這麼豐富，要透過其他渠道對自己看不懂的點查詢並當場理解記錄。3，知道自己想要哪些知識點，不需要哪些知識點，一本教材在編著的時候會考慮把知識體系儘可能的全面記錄，做到萬無一失，我只需要做到重點理解，非重點了解。

言歸正傳，說回第一章計算機系統概述。學完後我總結一個概念，計算機是什麼？就是一臺能對數字做加減乘除並顯示結果的超級計算器。那為什麼計算機能打遊戲，看電影，寫文件這些呢？是因為計算機先把電影畫面、遊戲畫面、文件轉化為數字存在電腦裡，你需要的時候再把這個數字轉化成畫面按順序展現給你。就像是你去超市先把包存放在儲存櫃，儲存櫃有個編號，你的包對應的是你的編號，你需要的時候輸入這個編號取出的就是你的包。輸入1+1得到結果2。

計算機主要是由中央處理器（cpu），儲存器（記憶體），外部裝置，匯流排大概這四樣物理裝置組成的。簡單來說就是把影象，文字等資訊事先放在儲存器裡面，當你想要看的時候透過外部裝置比如滑鼠，鍵盤進行操作把資訊調取出來，透過什麼方式和順序調取出你想要的資訊呢？就由中央處理器cpu來安排，這些裝置之間進行連線的線路就叫匯流排。

那麼現在問題來了，怎麼能把影象，文字等資訊存放在儲存器裡面呢？儲存器到底是什麼呢？中央處理器是怎麼安排能得出我想要的結果呢？中央處理器是什麼呢？這些裝置怎麼能傳遞資訊並控制硬體的呢？這就是接下來的章節肯定要說明的問題了。

對計算機硬體有了概念之後，就需要來了解一下計算機軟體的概念。我們日常生活中用的微信，支付寶，百度，簡訊，淘寶等等都是軟體。所以輸入相應的資訊後能透過一系列的過程之後自動得到相應的結果的這樣一個平臺就叫做軟體。比如你想吃魚香肉絲，你只需要在飯店付錢，自動就會有一盤魚香茄子端到你面前，中間廚師買菜切菜炒菜這些步驟事先都是確定好的，那麼飯店就相當於這樣一個軟體。比如你你點一下微信圖示，就會自動開啟，為什麼你點一下就會打開了？因為軟體是你輸入相應的資訊（點一下在計算機系統裡也是一個資訊進行輸入），他透過設定好的步驟一步步透過處理器控制儲存器調取資訊彈出你想要的對應的結果。軟體事先將中間要進行的步驟安排好，把這些程式也放在儲存器裡，反正你點一下，就自動按它安排的執行就可以。

知道了軟體的基本概念之後，再深入的理解一下軟體分類裡面的系統軟體和應用軟體。系統軟體介於應用軟體和硬體之間，應用軟體就是微信，百度，QQ等這種解決具體功能的軟體，這些軟體可以有很多個同時在計算機上開啟，你解除安裝掉一個也不影響其他軟體在計算機上的應用，這類軟體不控制計算機的處理器，儲存器，外部裝置為其他軟體提供服務。就像商場一樣，商場只是提供場地，具體為你服務的還是商場裡面的一個個賣東西的店面，應用軟體就像這一個個的不同店面，而系統軟體就像是整個商場。系統軟體負責組織協調計算機上的處理器、儲存器等等這些物理裝置，讓他們共同有組織的工作起來為應用軟體提供一個可以施展的平臺，所以系統軟體是協調硬體裝置為應用軟體提供環境的。平時我們電腦上的Windowns7、8、10系統就是不同的系統軟體，他們的區別就在於對計算機硬體的處理協調方式不一樣，例如要得到數字4，可能win7系統安排處理器處理的方式是2+2，win10的方式是1+3。

那麼問題又來了，系統軟體是怎麼實現讓處理器，儲存器這些硬體聽它的安排呢？應用軟體又是怎樣放在系統軟體上得到應用的呢？這也是接下來章節會說明。

第一章我對計算機系統有了硬體和軟體的概念，知道了組成計算機的主要就是處理器、儲存器、外部裝置、匯流排。知道了組織這些硬體裝置協調工作的是系統軟體。知道了系統軟體為應用軟體提供平臺，應用軟體為我提供各種功能來使用。這就可以了。