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计算机的组成结构
了解计算机是什么，它与其他机器有何不同，以及它的主要组成部分有哪些。
什么是计算机？
与计算器类似，计算机能在极短的时间内执行数学运算。那么，计算机与计算器有何不同？计算机是一种可以编程来完成各种任务的设备。与计算器等其他机器不同，计算机能够被编程以解决复杂问题，而不仅仅是执行固定的数学运算。
计算机的组成部分
一个计算机系统由三个关键组件构成：
- 中央处理器（CPU）
- 内存
- 输入和输出设备（I/O 设备）
下图展示了冯·诺伊曼架构，这是一种组织计算机系统中这些组件的方式。
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冯·诺伊曼架构
中央处理器（CPU）
CPU 可以看作是计算机的大脑，负责处理和执行指令。CPU 包含以下部分：
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中央处理器的基本组成
控制单元
从 RAM 获取指令后，控制单元会指导 CPU 的其他部件如何响应这些指令。
算术逻辑单元（ALU）
算术逻辑单元（ALU） 执行数学运算（如加法和减法）以及逻辑运算（如 AND 操作）。
寄存器
寄存器 是小型存储单元，用于临时存储数据。CPU 可以快速访问寄存器中的数据。一些常见的寄存器包括 rax、rbx 和 rcx。
内存
计算机将数据存储在内存中。内存分为两种类型：
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内存类型
主内存
主内存包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。主内存中的数据比辅内存中的数据访问速度更快。
辅内存
辅内存包括硬盘、固态硬盘和闪存驱动器等大容量存储设备。
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大容量存储设备
下图比较了不同类型内存的访问时间：
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不同内存类型的访问时间
输入和输出设备（I/O 设备）
计算机通过 I/O 设备与用户进行交互。
输入设备
常见的输入设备包括鼠标、触摸板和键盘。用户通过鼠标或触摸板控制屏幕上的光标，通过键盘输入文本。
输出设备
典型的输出设备包括打印机和显示器。用户可以通过打印机获取输出的纸质副本，也可以在显示器上查看计算机的输出结果。
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常见 I/O 设备
注意： 有些设备同时属于输入和输出设备。触摸屏就是其中一种。