1.2.2 计算机硬件组成
所谓“硬件”是指看得见摸得着的设备实体。由各种电子元器件组成，如常见的CPU、主板、硬盘、内存、显示器、键盘以及鼠标等，如图1-3所示。
图1-3 计算机的硬件组成
原始的冯·诺依曼计算机在结构上是以运算器为中心的，而发展到现在，已转向以存储器为中心了。但是不管哪个时期，计算机硬件系统都是由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成。
计算机硬件系统的五大部件的主要功能如下：
1.存储器
存储器是用来存放程序和数据的部件，它是一个记忆装置，也是计算机能够实现“存储程序，程序控制”的基础，如果存储器的存储容量越大、存取速度越快，那么系统的处理能力也就越强、工作速度也就越高。一个存储器很难同时满足大容量、高速度的要求，因此常将存储器分为主存、辅存、高速缓存等三级存储器，如图1-4所示。
图1-4 计算机的三级存储器
主存储器可由CPU直接访问，存取速度快但容量较小，一般用来存放当前正在执行的程序和数据，如内存就是常见的主存储器。
辅助存储器设置在主机外部，它的存储容量大，价格较低，但存取速度较慢，一般用来存放暂时不参与运行的程序和数据，这些程序和数据在需要时可传送到主存，因此它是主存的补充，如磁盘、光盘都是常见的辅助存储器。
高速缓冲存储器又称为Cache，是为了解决存储器的存取速度与CPU的存取速度相匹配的问题。Cache的存取速度比主存更快，但容量更小。用来存放当前最急需处理的程序和数据，以便快速地向CPU提供指令和数据。
2.运算器
运算器是对信息进行处理和运算的部件。运算器经常进行的运算是算术运算和逻辑运算，并将运算的中间结果暂存在运算器内。所以运算器又称为算术逻辑运算部件（Arithmetic and Logical Unit，ALU）。
运算器的核心是加法器。运算器中还有若干个通用寄存器或累加寄存器，用来暂存操作数，并存放运算结果。寄存器的存取速度比存储器的存取速度快得多。
3.控制器
控制器是整个计算机的指挥中心，它的主要功能是控制程序和数据的输入、运行以及处理运算结果，使计算机的各部件有条不紊地自动工作。
控制器从主存中逐条取出指令进行分析，根据指令的不同来安排操作顺序，向各部件发出相应的操作信号，控制它们执行指令所规定的任务。
4.输入设备
输入设备的任务是将人们熟悉的信息形式转换为机器能识别的信息形式。按输入信息的形态可分为字符输入、图形输入、图像输入及语音输入等。目前，常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等。
5.输出设备
输出设备的任务是将计算机的处理结果转换为人们熟悉的信息形式。目前最常用的输出设备是打印机和显示器。
另外，通常将运算器和控制器合称为中央处理器。中央处理器和主存储器一起组成主机部分。除去主机以外的硬件装置（如输入设备、输出设备、辅助存储器等）称为外围设备。
最终，计算机的五大部件在控制器的统一指挥下，有条不紊地自动工作。