随着工作年限的增加和工作内容的深入，不知不觉的发现想要成为一名优秀的IT工程师，对于一些底层原理的了解是必不可少的。遂希望能在文章中概括的记录一些比较重要的方面，来助力初学者以及希望有大致轮廓的同学一个比较系统的概念。由于我也是非科班出身（本科通信，研二重点才重点关注的计算机），对有些地方的理解可能也不是透彻,可以一起讨论。由于平时工作比较多，很难抽出时间，目前希望能够每一两周能够输出一篇文章，前期是一些基础理论方向的，后期可能会结合工作中的一些项目多聊聊一些技术解决方案的事情。

认识计算机，首先了解计算机到底是什么。我们以一种高视角看上去，它整体分为两部分，即硬件系统和软件系统。

那么，再分下去，硬件系统有哪些呢？无非是：

1.CPU（运算器、控制器、Cache）

2.存储系统（高速缓存、主存储器、外存设备）

3.输入/ 输出设备等主要组成部分

那么这些硬件系统之间靠什么联系的呢？

答曰：它们总是通过总线和接口连接在一起，就和社会学原理大致一样，人和关系构成整个社会体系。实体设备和线路网构成计算机硬件体系。

此处应有最经典冯诺伊曼体系配图：

简而言之就是，以存储为中心，总线为联系，分散控制。

以下是几个核心组成的定义和作用：控制器：按规定管理指挥，类似于人的大脑。处理指令的。

功能：

1.正确执行每条指令（单条指令）,也就是 取-》分析-》执行

2.保证指令按规定序列自动连续执行。（多个指令）

3.对异常情况和请求及时响应和处理。

运算器: 数据加工

其主要功能包括：

1.算术运算，逻辑运算

所有的运算功能由一个被称为ALU（算术逻辑单元）的电路完成。

功能强的ALU还能执行:定点运算、浮点运算，向量运算。

2.暂放参加运算的数据和中间结果。（由多个通用寄存器来完成)

存储器：

其一般分为三级，分别是高速缓冲存储机器，主存储器，辅助存储器，这三级存储器的存储介质，工作原理，以及特性也各有差异。目前的计算机存储体系一般是缓存->主存->辅存这三级存储体系，如图

系统总线：

借助系统总线的连接，计算机在各系统部件之间实现地址信号，数据信号，控制信号的传送。

CPU 相当于计算机的大脑，主要是和内存进行交互，从内存中读取指令和数据并且执行它们。

说到CPU，就得去提一提指令集，目前主流CPU都是基于X86 指令集，像ARM 有ARM指令集，还有我们的荣誉产品龙芯用的MIPS指令集，不同的指令集决定了可以执行程序的隔阂，即X86的程序在ARM上不能执行。

同时，为了实现CPU能处理数据更快，往往CPU中有自己的寄存器来存储一些关键变量和临时结果。一般而言，指令集中会有一些指令把一些关键字从内存中加载到寄存器中，反之也有。与此同时，cpu中还有一些跟程序执行的过程状态有关的寄存器。比如堆栈指针寄存器，程序状态字寄存器等等，这些寄存器在进程调度，函数调用等情况下起着至关重要的作用。

在我们买电脑的时候，经常会听到几核几线程，那个究竟是什么呢？多核指的是CPU 芯片上都具有多个的处理器或内核。多核芯片在其上有效地承载了多个个微型芯片，每个微型芯片都有自己的独立CPU。