一. 计算机的基本组成：
我们知道计算机的三大件：CPU、内存、主板
CPU，全名叫中央处理器（Central Processing Unit），它是最重要的核心配件，因为计算机基本所有的“计算”工作都是由CPU来完成的。
第二个是内存。我们撰写的程序，打开的网页，运行的游戏，都要加载到内存中运行。程序读取的数据、计算得到的结果，也都要放到内存中。内存越大，加载的东西越多。
存放在内存中的数据，需要被CPU读取，CPU计算完后，再放回内存，然而内存不能直接插到CPU上，故而我们有了最后一个大件——主板
主板是一个有着各种各样的插槽的配件。CPU和内存都会插到主板上，主板的芯片组和总线解决了CPU和内存之间如何通讯的问题。
芯片组：控制着数据传输的流转，也就是数据从哪里到哪里的问题。
总线：就是数据传输的高速公路。因此总线速度决定了数据传输的多快。
三大件配上电源，计算机差不多就可以跑起来了，但是目前还确实输入/输出设备，也就是I/O设备，比如鼠标、键盘就是输入设备，显示器就是输出设备。
最后配上硬盘，就可以保证数据的持久化。显卡是一个特殊的设备，因为显卡有除了CPU之外的另一个“处理器”，也就是GPU，也可以处理一些“计算”工作。
鼠标键盘这些都插在主板上，作为外部I/O设备，它们主要是通过主板的南桥芯片组来实现与CPU的通讯的。“南桥”顾名思义，在主板的南侧，是为了连接鼠标、键盘以及硬盘这些外部设备和CPU之间的通讯。
有了“南桥”，我们可以想到应该是有“北桥”的。以前主板上有“北桥”，用来连接CPU和内存、显卡之间的通讯。但是随着时间推移，这部分功能已经内置到CPU中，所以在主板上，已经没有“北桥”了。
二. 冯诺依曼体系结构
冯诺依曼体系结构，也叫做存储程序计算机。什么是“存储程序计算机”？这里暗含两个概念，一个是“可编程”的计算机，一个是“可存储”的计算机。
说到“可编程”，我们先说说“不可编程”。计算机是由各种门电路组合而成，然后通过组装成电路板，来完成一个特定的计算程序，一旦需要修改功能，就要重新组装电路。这样的话，就是“不可编程”的，因为计算机硬件层面是“写死”的。最常见的就是老式的计算器，电路板设计好了加减乘除，做不了任何计算逻辑固定之外的事情。
我们再看“可存储”的计算机。其实这里就是说，程序本身是存储在计算机的内存中，可以通过加载不同的程序来解决不同的问题。
冯诺依曼在他的一篇《First Draft》文章中，说了一台计算机应该有哪些部分组成。
首先是一个包含“算术逻辑单元”和“处理器寄存器”的处理器单元，用来完成各种算术和逻辑运算。因为它能完成数据的各种处理和计算工作，所以也称之为“数据通路”或者“运算器”。
然后是一个包含“指令寄存器”和“程序计数器”的控制器单元，用来控制程序的流程，通常就是在不同条件下的分支和跳转。在现在的计算机中，上述所说的“运算器”和“控制器”组成了CPU。
接着是用来存储数据和指令的内存。以及更大容量的外部存储，再过去可能是磁带，磁鼓这样的设备，现在是硬盘。
最后就是各种输入输出设备，以及对应的输入输出机制。
任何一台计算机中的任何一个部件，都可以归到运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备中，而现在所有的计算机也都是基于这个基础架构设计的。
而所有的计算机程序，可以抽象为从输入设备读取输入信息，通过运算器和控制器来执行，执行后的数据存储到存储器中，最终把结果输出到输出设备上。
三. 总结：
冯诺依曼体系结构确立了现在计算机硬件的基础架构，因此我们学习计算机组成原理，就是学习和拆解冯诺依曼体系结构。
具体来说，学习计算机组成原理，其实就是学习运算器和控制器的运行原理，也就是CPU怎么工作，为何这样设计；学习内存的工作原理，从最基本的电路，到上层抽象给到CPU乃至应用程序的接口是怎样的；学习CPU怎么和输入/输出设备打交道？
学习计算机组成原理，就是在理解从控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备，从电路这样的硬件到最终开放给软件的接口，是如何运行的，为什么这么设计，以及软件开发层怎么尽可能用好它。
四. 思考：
除了冯诺依曼，还有图灵机，那么图灵机和冯诺依曼有什么区别？图灵机是什么样的计算机抽象呢？
答：（1）冯诺依曼体系结构侧重于计算机硬件的抽象，提出了“存储程序计算机”的设计思想。
（2）图灵机，侧重于计算抽象，是一种思想模型（计算机的基础理论基础），是一种有穷的、构造性问题的求解思路，图灵机解决的是“哪些可计算”和“哪些不可计算”的问题。
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