冯诺伊曼结构
计算机由五大组成部分构成：
运算器+控制器（CPU）,存储器（内存），输入设备，输出设备
数据和指令以二进制形式，不加区分的存放在存储器中
下图是工作原理
cpu是不管内存中存储的数据是值或是地址的，cpu工作时只是从内存中取出一条指令执行，然后再取一条指令执行
在物理层面，计算机的各个部件是以以下的形式连接在一起的
各部件之间要传输的数据都是靠I/O总线来进行传输的
cpu在执行指令的过程是流水线的操作 可以简单的分为三个步骤：取指，译码，执行
cpu自身就分为3个区域：区域1就负责取指，取指后交给区域2，区域2将获取的指令译码，完成后交给区域3执行，就这样指令源源不断的进入cpu中得到了执行
cpu的执行速度是非常非常快的，比内存和硬盘开好几个数量级
为了直观的看出速度的差别，图片制作者将cpu执行一次的时间规定为1s，内存执行一次就为6min，磁盘读取一次的时间为1~12个月
时间上的差距是非常非常大的
计算机内各部件之间速度不匹配的问题是计算机系统的核心问题
解决方法有两种：
1.提升硬盘等设备的速度，使之和cpu匹配
现阶段不可能
2.承认局限，但充分压榨cpu的能力，让cpu"忙死"
将原来的同步操作变成异步操作
将程序的顺序执行变成并发执行
增加中间层
将计算机比喻为餐馆
如果是同步的操作，那餐馆一次只能接待一个人，执行效率太慢
局部性原则：
–时间局部性：是指如果程序中的某条指令一旦执行，则不久之后该指令可能再次被执行；如果某数据被访问，则不久之后该数据可能再次被访问。 –空间局部性：是指一旦程序访问了某个存储单元，则不久之后。其附近的存储单元也将被访问。 •当CPU要读取一个数据时，首先从CPU缓存中查找，找到就立即读取并送给CPU处理； •没有找到，就从速率相对较慢的内存中读取并送给CPU处理，同时把这个数据所在的数据块调入缓存中，可以使得以后对整块数据的读取都从缓存中进行，不必再调用内存 学自：“码农翻身”微信公共号