現代計算機都是基於von neumann體系結構的，不管是嵌入式系統、pc還是伺服器。這種體系結構的主要特點是：cpu（cpu，central processing unit，**處理器，或簡稱處理器processor）和記憶體（memory）是計算機的兩個主要組成部分，記憶體中儲存著資料和指令，cpu從記憶體中取指令（fetch）執行，其中有些指令讓cpu做運算，有些指令讓cpu讀寫記憶體中的資料。
馮諾依曼五大結構：輸入、輸出、儲存器、控制器、運算器
cpu包含：暫存器、程式計數器pc、指令解碼器、算術邏輯單元、位址和資料匯流排bus（cpu和記憶體之間用位址匯流排、資料匯流排和控制線連線起來，32位處理器有32條位址線和32條資料線）
載入load：在x86平台上，硬碟是ata、sata或scsi匯流排上的裝置，儲存在硬碟上的程式是不能被cpu直接取指令執行的，作業系統在執行程式時會把它從硬碟拷到記憶體，這樣cpu才可以取指令執行，這個過程稱為載入。
程序process：程式載入到記憶體之後，成為作業系統排程執行的乙個任務，就稱為程序
執行緒thread：作業系統進行運算排程的最小單元，乙個程序可包含多個執行緒，每條執行緒並行執行不同的任務。
多程序：允許多個任務同時執行
多執行緒：允許單個任務分成不同的部分執行
訪問裝置與訪問記憶體的區別：記憶體是被動地等待被讀或被寫，裝置會自己產生資料，需要主動通知cpu來讀取資料，例如敲鍵盤產生乙個輸入字元，使用者希望計算機馬上響應自己的輸入，這就要求鍵盤裝置主動通知cpu來讀這個字元並做相應處理，給使用者響應。
中斷機制interrupt：每個裝置都有一條中斷線，通過中斷控制器連線到cpu，當裝置需要主動通知cpu時就引發乙個中斷訊號，cpu正在執行的指令將被打斷，程式計數器會設定成某個固定的位址（這個位址由體系結構定義），於是cpu從這個位址開始取指令（或者說跳轉到這個位址），執行中斷服務程式（isr，interrupt service routine），完成中斷處理之後再返回先前被打斷的地方執行後續指令。
中斷處理一般步驟先判斷哪個裝置引發了中斷，然後呼叫該裝置驅動程式提供的中斷處理函式進一步處理。
異常的產生 cpu當前執行的指令出了問題
中斷的產生與指令的執行是非同步的，異常的產生與指令的執行是同步的
mmu（memory management unit）記憶體管理單元：實現虛擬位址到實體地址的轉換，還提供記憶體保護機制
mmu將虛擬位址對映到實體地址是以頁page為單位
頁表定義虛擬記憶體和物理記憶體的對映關係
作業系統把虛擬位址空間劃分為使用者空間和核心空間
memory hierarchy分級儲存器體系：按照離cpu由近到遠的順序依次是cpu暫存器、cache、記憶體、硬碟，越靠近cpu的儲存器容量越小但訪問速度越快
暫存器、cache和記憶體中的資料都是掉電丟失的，這稱為易失性儲存器（volatilememory），與之相對的，硬碟是一種非易失性儲存器（non-volatile memory）。除了訪問暫存器由程式指令直接控制之外，訪問其它儲存器都不是由指令直接控制的，有些是硬體自動完成的，有些是作業系統配合硬體完成的。
cache從內訪問資料時一次取乙個cache line快取起來，作業系統從硬碟取資料時一次取幾kb快取起來，都是希望這些資料以後會被訪問到。大多數程式的行為都具有區域性性（locality）的特點：它們會花費大量的時間反覆執行一小段**（例如迴圈），或者反覆訪問乙個很小的位址範圍中的資料（例如訪問乙個陣列）。所以預讀快取的辦法是很有效的：cpu取一條指令，我把它相鄰的指令也都快取起來，cpu很可能馬上就會取到；cpu訪問乙個資料，我把它相鄰的資料也都快取起來，cpu很可能馬上就會訪問到。設想有兩台計算機，一台有32kb的cache，另一台沒有cache，而記憶體都是512mb的，硬碟都是100gb的，雖然多出來32kb的cache和記憶體、硬碟的容量相比微不足道，但由於區域性性原理，有cache的計算機明顯會快很多。高速儲存器即使容量只能做得很小也能顯著提公升計算機的效能，這就是memory hierarchy的意義所在。
計算機體系結構
計算機體系結構 計算機體系機構指計算機中部件和部件之間的聯絡 一 馮 諾依曼體系 1 計算機處理的資料和指令用二進位制數表示 2 採用儲存程式方式，指令和資料儲存在同乙個儲存器中。3 指令由操作碼和位址組成。操作碼指明指令的操作型別，位址指明運算元和位址。4 以運算器為中心，i o裝置與儲存器間的資...
計算機體系結構
2.計算機體系結構 經典計算機體系結構概念的實質是計算機系統中軟硬體介面的確定，其介面之上的是軟體的功能，介面之下的是硬體和韌體的功能。廣義 現代 的計算機體系結的構概念，它除了包括經典的計算機體系結構的概念範疇 指令集結構 還包括計算機組成和計算機實現的內容。計算機體系結構是程式設計師所看到的計算...
計算機體系結構
首先表示下就剛剛九寨溝發生7級 成都震感強烈 1.記憶體與位址 乙個位址所對應的記憶體單元不能存很多東西，只能存乙個位元組，以前講過的int float等多位元組的資料型別儲存在記憶體中要占用連續的多個位址，這種情況下資料的位址是它所佔記憶體單元的起始位址。2.cpu 處理器是32位的，那麼乙個字就...