标签：title 讲解 href 工作原理 组成 设计 必须 完全 数据交换
这是我讲解\(c++\)的第一部分，首先介绍了现代计算机的组成结构，主要由五部分组成，有输入设备、输出设备、存储器、运算器以及控制器，它们共同协作完成了计算机的各种功能；其次介绍了计算机在执行机器指令的过程，主要分为两个步骤，有存储程序和数据和运行程序。最后介绍了计算机系统的多级层次，主要有五层结构，自底向上分别为微指令系统、使用机器语言的机器、操作系统机器、汇编语言机器、高级语言机器。
这些预备知识对于学习一门编程语言是非常重要的。因为计算机是编程语言的载体，只有当我们了解了计算机的结构以及工作原理，我们才能将编程语言学的通透，正所谓既要知其然也要知其所以然。
另外，计算机的功能自然就是计算，而一说到计算，我们自然就会想到数学，所以计算机主要就是用来解决数学问题。此处的数学问题可不是简单的加减乘除，而是很多可以归结于一种数学模型的问题（但凡计算机可以解决的问题，数学都能解决，反之，数学能解决的问题，计算机不一定能解决，所以人还是比计算机厉害），那问题来了，计算机只懂0和1，而我们如何将一些数学问题告知给计算机呢？这很自然地就需要一种工具来实现人类与计算机的交流，也就是所谓的计算机程序语言，它的功能是用于人机交流，自然就称为语言。
综上，我们要想学好程序语言，就必须要知道计算机的组成结构和工作原理。
很早之前的计算机是冯诺依曼结构，主要是以运算器为中心，而现代的计算机结构主要是以存储器为中心。因此我们可以通过对比这两种结构来学习现代计算机结构的组成。
在早期的这种计算机结构里，运算器和控制器分离，存储器容量小，所以设计成运算器为中心的模式。从图中我们可以看出，输入输出设备必须通过运算器才能与存储器交换数据。然而，随着计算机处理、存储的数据量增加，而输入输出设备（即I/O设备）传输数据的速度远小于运算器（即CPU）的运算速度，导致CPU大部分时间在等待，这样CPU的工作效率非常低，完全无法满足当代人们对计算机的需求。
因此诞生了现代计算机的结构，即以存储器中心的计算及结构。I/O设备可以不通过CPU直接与存储器进行数据交换，同时运算器和控制器相结合形成了CPU，这样的设计大大提高了CPU的运行效率。
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