《计算机组成与体系结构（原书第4版）》 —1.2　计算机的主要部件

1.2　计算机的主要部件

区分哪些概念属于计算机组织和哪些概念属于计算机体系结构有些困难，并且不可能说清楚哪里是硬件问题的结束以及哪里是软件问题的开始。计算机科学家设计算法，这些算法通常是用计算机语言（比如Java或者C++）写成的程序实现的。但是，算法怎么才能运行？当然是使用其他算法运行这个算法，如此这般直到降到机器层，在这里可以认为是用一个电子设备实现了一个算法。因此，现代计算机实际上是执行其他算法的算法实现。这个嵌套算法链使我们得到下列原理：

硬件和软件等价原理：任何由软件完成的任务也能使用硬件完成，并且任何直接由硬件完成的操作也可以使用软件完成。　这个原理并不能解决等价任务的执行速度的问题，硬件实现总是更快一些。

一台专用计算机能够设计用来执行任何任务，比如字处理、预算分析或者玩俄罗斯方块游戏。相应地，也可以编写程序来执行专用计算机的功能，比如装在汽车或微波炉中的嵌入式系统。有些时候，一个简单的嵌入式系统比一个复杂的计算机程序有更好的性能；有些时候，程序是优先选择的方法。硬件和软件等价原理告诉我们：需要做出选择。计算机组成和体系结构的知识有助于我们做出最好的选择。

我们从构成计算系统的主要部件开始讨论计算机硬件。在最基本的层面，计算机由三部分组成：

1.一个用于解释和执行程序的处理器。

2.一个用于存储数据和程序的存储器。

3.一种用于与外部世界传输数据的机制。

在接下来的章节中，我们详细讨论与计算机硬件相关的这三种部件。

一旦根据计算机的部件理解了计算机，你就能够理解一个系统在所有时刻所做的事情，并且如果需要的话，你能够知道如何改变它的行为。你甚至可能会感到你有一些地方与计算机有共同点，这种想法并非不着边际。想想一个坐在教室的学生如何展示计算机的三种部件：学生的大脑是处理器，笔记本代表存储器，记笔记的铅笔或钢笔就是I/O机制。但是记住，你的能力远超过今天或可预期未来的任何一台计算机的能力。