对于计算机微机结构及其工作原理的认识

通过硬件组成角度谈谈我对于计算机微机的认识，计算机微机首先说其结构，其结构包括时钟、CPU、储存器以及IO接口。其中，时钟类似于一个开关和乐队的“指挥”，它控制着计算机程序运行的顺序，并且保持计算机多个程序并发执行的时间分配。而CPU则是最重要的组成部分了，它主要包括运算器、控制器和寄存器。并且对于CPU来说，它是微机的重要组成部分，其核心就是对数据进行加工运算，并且通过取指-取数-加工-PC++这一流程来运行程序。其中取指的过程是在CPU外完成，向储存器取指，因此就会产生取指速度的偏差，这就产生了高速缓存，而高速缓存则是和储存器的位置有关，越靠近CPU的储存器速度越快，远离次之。并且储存器空间分为物理空间、虚拟空间。因为在运行内存不足时，计算机会将内存和磁盘进行数据交换，以此来为程序执行提供更多的空间，而在磁盘上负责交换空间的那部分内存就叫做虚拟内存了，因此为了提高微机运行速度，计算机就会通过不断的交换内存，但是有时会产生CPU无法查询到到所需数据的情况，这种情况下计算机会产生缺页中断处理，计算机会保护当前数据，由DMA程序中断，然后处理过后将程序现场恢复，将数据地址重新定位。以此来处理特殊情况，而数据进入CPU后就通过地址总线来进入累加器进行加工，在累加器工作时，三态门执行，以此来防止数据的混乱。当然IO接口中也存在输入输出的数据，计算机会将这些数据暂时储存在IO接口专用的存储器中，来缓冲数据，依次向速度最快的存储器传输，最后向CPU传输数据来提高速度。其中当然避免不了中断处理和反馈。