本课程是来自极客时间徐文浩老师的《深入浅出计算机组成原理》，这里是我的个人总结和理解，技术有限，还望海涵;
学习应用层的各种语言、框架，好比在练拳法招式，可以短期给予你回报，而深入学习"底层知识"，就是在练扎马步、核心肌肉力量，是在提升你自己的"根骨"和"资质"。就好比张无忌学会九阳神功，其他武学皆一应俱通。
一、计算机组成原理概述
从肉眼来看，计算机是由 CPU、内存、显示器这些设备组成，但是日常开发我们见到的都是应用层面的东西，对于硬件和软件之间需要一座桥梁，计算机组成原理就是这样一个角色，它既隔离了软件和硬件，也提供了让软件无需关心硬件，就能直接操作硬件的接口。
从计算机组成原理出发，往上我们可以学习操作系统、编译原理等，往下可以学习数字电路等；
二、计算机的基本硬件组成
CPU(Central Processing Unit):全名叫中央处理器，是计算机最核心的配件，因为计算机所有"计算"都是由CPU来进行的，同时也是整台计算机造价最昂贵的部分之一，CPU是一个超级精细的印刷电路板；内存(Memory):Memory，编写的程序、应用、打开的浏览器、游戏等，都需要加载到内存才能运行，内存通常可以直接插在主板上，因为主板对其留了外设接口；主板:是一个有着多达数百个插槽的配件，我们的CPU、内存等都要插在主板上。主板的芯片组(Chipset)和总线(Bus)解决了CPU和内存之间如何通信的问题。芯片组控制了数据传输的流转，总线则是实际数据传输的高速公路，因此总线速度决定了数据能传输得多快；IO设备:输入/输出设备显卡(Graphics Card):主要用于图形界面操作系统的计算机(Windows\Mac)，现在的主板都带了内置的显卡，如果用计算机做游戏或者跑深度学习应用，都需要显卡。显卡之所以特殊，是因为在显卡里有除了CPU之外的另一个处理器，就是GPU(Graphics Processing Unit，图形处理器)，GPU一样可以做各种计算工作；
三、冯·诺伊曼体系结构
上面说的计算机硬件组成是我们平时用的个人电脑或服务器，与我们平时用的智能手机的硬件组成是不同的，因为手机尺寸的原因，手机厂商将CPU、内存、通信等封装到一个芯片，再嵌入手机主板，这种方式叫Soc(System on a Chip，系统芯片)。
虽然它们的硬件组成方式不同，但是它们都遵循着同一个"计算机"的抽象概念，那就是冯·诺伊曼体系结构，也叫存储程序计算机。
存储型计算机：包含两个概念，可编程和存储；可编程：可通过编程来实现不同的功能，而不需要改变底层的电路；存储：可通过加载不同的程序来解决不同的问题；
运算器：包含算数逻辑单元(Arithmetic Logic Unit ALU)和处理器寄存器(Processor Register)的处理单元，用来完成各种算数逻辑运算；控制器：包含指令寄存器(Instruction Register)和程序计数器(Program Counter)的控制器单元(Control Unit/CU)，用来控制程序的流程(分支和跳转)；存储器：存储数据和指令的内存，以及更大容量的外部存储；输入设备输出设备
任何一台计算机的任何一个部件都可以归到运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备中，而所有现代计算机也都是基于这个基础架构来设计开发；
四、计算机组成原理知识结构图
五、计算机的计时单位：CPU时钟
我们一般把性能定义为这样：
响应时间越短，性能数值就越大
如果我们现在要去比较某两个程序的性能，我们肯定会通过类似掐秒表的方式来进行对比，虽然时间是一个很好的用来衡量性能的指标，但是用时间来衡量时，有两个问题，第一个是时间不准，因为计算机上同时运行很多的程序，CPU是在不同程序间切换的，Linux有个命令 time ，返回三个值，real time就是运行整个程序过程中流逝的时间，第二个是user time就是CPU在运行你的程序，在用户态运行指令的时间，第三个sys time就是CPU在运行你的程序，在操作系统内核里运行指令的时间，程序实际花费的CPU执行时间（CPU Time），就是 user time + sys time
其次，即使我们已经拿到了 CPU 时间，我们也不一定可以直接“比较”出两个程序的性能差异。即使在同一台计算机上，CPU 可能满载运行也可能降频运行，降频运行的时候自然花的时间会多一些。
除了 CPU 之外，时间这个性能指标还会受到主板、内存这些其他相关硬件的影响。所以，我们需要对“时间”这个我们可以感知的指标进行拆解，把程序的 CPU 执行时间变成 CPU 时钟周期数（CPU Cycles）和 时钟周期时间（Clock Cycle）的乘积。
程序的 CPU 执行时间 =CPU 时钟周期数×时钟周期时间
