计算机系统简介（一）

一、计算机系统的组成

计算机系统是由硬件和系统软件组成的，它们共同工作来运行应用程序。

二、计算机的体系结构

        计算机体系结构是指计算机系统的组织和实现方式，包括其硬件组件和它们之间的相互关系。体系结构的设计和优化直接关系到计算机的性能、成本、功耗以及可靠性等多个关键指标。

        计算机体系结构涵盖了多个层次，从最底层的硬件实现（如处理器、存储器、输入输出设备等）到上层的系统软件（如操作系统、编译器等），每一层次都需要精心设计以满足特定的性能和功能要求。

在计算机体系结构中，有两种主要的模型：

1. 冯诺伊曼架构（Von Neumann Architecture）

冯诺伊曼架构是传统的计算机设计模型，采用统一的存储器空间存储程序指令和数据。

2. 哈弗架构（Harvard Architecture）

哈弗架构则采用分离的存储器空间，分别存储程序指令和数据，以提高系统性能。

两种架构的对比：

特点	冯诺伊曼架构	哈弗架构
存储器结构	统一存储器，指令和数据共享同一个存储器	分离存储器，指令和数据分别存储
数据路径	单一数据路径，指令和数据共享同一总线	独立数据路径，指令和数据总线分离
性能	可能受到冯诺伊曼瓶颈的限制，性能较低	高性能，指令和数据并行访问
设计复杂度	设计和实现简单	设计和实现复杂
灵活性	灵活性高，适用于通用计算任务	灵活性较低，适用于高性能和实时应用
应用领域	个人计算机、服务器、早期微控制器	嵌入式系统、微控制器、数字信号处理器