华夏看点网08月28日小杨来为大家解答以上问题，计算机的基本结构和工作原理，计算机组成原理很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

计算机基础方面的知识，对于一些非科班出身的同学来讲，一直是他们心中的痛，而对于科班出身的同学，很多同学在工作之后，也意识到自身所学知识的不足与欠缺，想回头补补基础知识。关于计算机基础的课程很多，内容繁杂，但无论是相关书籍还是大学课程，都有点脱离工作。特别地，计算机基础知识体系庞杂，想要从零学习或者复习都耗时耗力。

有鉴于此，本系列文章将带你更快的补足编程必备基础知识，涵盖计算机领域三大基础知识：计算机组成原理、操作系统、计算机网络，文章选取了作为程序员最应该掌握的那部分知识，取其精华，弃之于程序员不重要的那部分内容。

目的是：

本篇是计算机组成原理之计算机的体系与结构。

历史文章：

更适合程序员的计算机组成原理基础知识：计算机的发展历史

编程必备基础知识之计算机组成原理篇：计算机的分类

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冯诺依曼体系，用一句话来概括就是：将程序指令和数据一起存储的计算机设计概念结构。

了解了冯诺依曼体系是怎样诞生的，如果能够理解冯诺依曼体系给计算机领域带来的巨大改变，我们就能明白冯诺依曼体系为什么这么重要了。由冯诺依曼体系所延伸的存储型计算机的概念，改变了之前糟糕的一切，皆由创造一种通用的指令集结构，并将所谓的运算转化为一串程序指令的运行，使整个计算机更有弹性。借助将指令当成一种特殊类型的计算数据，一台存储型的计算机可以轻易地改变其程序，并且在程序的控制下，改变运行的内容，改变的时候不需要重新设计电路，不需要重新改变计算机的结构，这就是冯诺依曼体系所带来的巨大贡献。

由冯诺依曼体系指导完成的计算机包含五大组件：

我们现代所有使用的计算机，从本质上讲，都是冯诺依曼机，包括笔记本电脑、台式电脑、普通服务器、迷你计算机等等。由冯诺依曼体系所指导完成的计算机，必须有以下的几点功能：

冯诺依曼体系结构示意图：

我们可以看到，存储器和CPU是分开的，这就导致一个问题：CPU和存储器速率之间的问题无法调和。因为CPU是高速运算的，处理速率极快，而存储器没有CPU快，到CPU的数据传输速度慢，这会导致CPU经常空转等待数据传输，这样子是非常浪费资源的。

既然我们都知道了冯诺依曼体系存在的性能瓶颈，那么，如何解决呢？

现代计算机在冯诺依曼体系结构基础上进行了修改，解决了CPU和存储设备之间的性能差异问题。下面是现代计算机的结构示意图：

可以看到，跟前面不一样的是，运算器、控制器和存储器组成了现代计算机的CPU。

存储器，从广义上，可以理解为存储数据的介质，包括磁带和硬盘。但是，这里的存储器主要是指围绕CPU的高速设备，包括寄存器和内存。现代计算机的结构，可以理解为以存储器为核心的结构。

关于存储器，还有很多需要理解的知识，我们会在后续文章里详细介绍。

这一节，我们需要了解冯诺依曼体系的含义和它是如何产生的，还需要了解现代计算机的结构和特点以及它解决了什么问题。

本文到此结束，希望对大家有所帮助。