*因为此书年代久远，所以提及的很多技术已经过时，所以本章只讲部分知识点，如果读者对计算机硬件技术有兴趣可以参考其它科普性文章*

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中央处理单元（CPU）

**中央处理单元(CPU)**用于数据的运算。它有三个组成部分：算数逻辑单元，控制单元，寄存器。

算数逻辑单元

**算数逻辑单元（ALU）**用于进行算术运算和逻辑运算。

1.算数运算

最简单的一元运算是增量（加一）运算和减量（减一）运算。最简单的二元运算是加减乘除。

2.逻辑运算

最简单的一元逻辑运算是非。最简单的二元逻辑运算是与、或、异或。

寄存器

**寄存器**是用来临时存放数据的告诉独立的运算单元。CPU的运算离不开多个寄存器。

1.数据寄存器

在过去，计算机只有一个寄存器用来交替存储输入数据（直接来自内存的其他输入数据）或结果。现在，越来越多的复杂运算改由硬件设备实现（而不是像早期一样使用软件实现），并且需要一些寄存器来保存这些运算的中间结果，这也就是为什么计算机在CPU内部大量使用寄存器来提高运算速度的原因。

2.指令寄存器

现在计算机存储的不仅是数据，还存储在内存中相对应的程序。CPU的主要职责是：从内存中逐条的取出指令，并将取出的指令存储在指令寄存器中，解释并执行指令。

3.程序计数器

CPU中另一个通用寄存器是程序计数器。程序计数器用来保存当前正在执行的指令。当前的指令执行完后，计数器将自动加1，指向下一条指令的内存地址。

控制单元

CPU的第三个部分是控制单元，控制单元类似于人脑中控制身体各个部分运动的区域。控制是通过线路的开（高电平）或闭（低电平）来实现。例如，简单的ALU可能要执行10种不同的运算，为了指定这些运算，控制单元需要通过四条线路连接到算数逻辑单元，四条线路可以表示16种不同的状态(2^4)，其中可以使用10种来进行算数以及逻辑运算，而其他的可作别的用途。

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主存储器

**主存储器**是计算机内部的另一个子系统。它是存储单元的集合，每一个存储单元都有唯一的标识符称为地址。数据以称之为字的位组的形式在存储器中传入和传出。字可以使8位、16位、32位、64位，如果字是8位的话，一般称之为字节。

地址空间

在存储器中存取每个字都需要有相应的标识符。尽管程序员使用命名的方式来区分字（或一组字的集合），但在硬件层次上，每个字都是通过地址来表示的。所有存储器中可标识的独立地址单元的总数称之为地址空间。例如一个64K字节，字长为1字节的存储器的地址空间的范围为0到65535.

存储器的种类

有两种类型的存储器：RAM和ROM。

• RAM
  随机存取存储器（RAM）是计算机中主存的主要组成部分。该术语有时因为ROM也能随机存取而与ROM混淆，RAM与ROM的区别在于，用户可以读写RAM，即用户可以再RAM中写信息，之后可以方便的通过覆盖来擦除原有信息。RAM的另一个特点就是易失性。当系统断电后信息将被擦除。换句话说：如果计算机断电或者关机，储存在RAM中的信息将被删除。RAM技术又可以分为两大类：SRAM和DRAM。
  1. SRAM
     静态RAM（SRAM）技术是用传统的触发器门电路（有0和1两个状态的门）来保存数据，这些门保持状态（0或1），这也就是说当通电的时候数据始终存在，不需要刷新来维持状态，SRAM速度快但是价格昂贵。
     2.DRAM
     动态RAM（DRAM）技术使用电容器，如果电容器通电，则这时的状态是1;如果放电则状态是0.因为电容器会随时间而漏掉一部分电，所以内存需要周期性刷新，DRAM速度慢，但是更便宜。