1.2.1 CPU、存储设备
计算机中，CPU主要负责执行指令，存储设备则用来存储。
CPU
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CPU有哪些部分组成？
一个典型的CPU有算术逻辑单元，寄存器和控制单元，算术逻辑单元（ALU）用来执行具体的指令，比如基本的数学计算（加减乘除等）、读写数据； “知道下一条指令是什么”由控制单元（Control unit）完成（CU还有其他功能），大多数时候指令是按照从前到后的顺序执行的， 但有时候，我们会希望突然跳到某条指令上。 寄存器（Register）是一种存储设备，它们数量比较少，64位计算机中每一个寄存器可以存8字节。 每个寄存器都有自己的名字，在x86中，它们叫
AX，BX，……在ARM中，它们叫R0，R1，……阅读了解CPU的基本组成
我们将通过实际的例子了解CPU的指令都能实现哪些功能。
不同厂商不同型号的CPU在设计和实现上差异较大。目前最常见的CPU架构是ARM和x86。
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在看看ARM和x86之前，我们先来了解一种比较简单，因而在教学中经常使用的指令集
MIPS。
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阅读材料，了解ARM和x86之间的优劣比较。
存储设备
存储设备有很多种，从经常听到的“U盘”、“硬盘”、“内存”到相对较少听讲的“高速缓存”、“寄存器”，它们都是有不同使用场景的存储设备。
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了解不同存储设备。
内存是CPU可以直接寻址的存储空间，用来存储数据和指令供CPU使用，完成人类大脑的“记忆”功能。 比如要计算5+6，计算机要存储：
数据
数字5，存放在地址A
数字6，存放在地址B
计算结果，数字11，存放在地址C
指令
指令“把地址A中存放的数字和地址B中存放的数字相加并存放在地址C中
注：这里只是举例，实际上需要用到更多的指令来完成这个任务。
需要注意的是，计算出来的结果也需要存储在某个地方。人类 用大脑进行计算的时候，其实也会存储（记住）这个结果，只是我们一般不去注意。
数据以多种多样的形式存在，它们在存储器中存储的方式可能也不同。
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查阅助教以及ARM、x86指令集，说一说
5+6需要用到哪些指令？
衡量包括内存在内的存储器有两个重要的指标：速度和大小 。速度越快价格越高，大小越大价格也越高，这是显而易见的。 出于价格的考虑，两者之间需要权衡。 现代计算机中通常有不同速度的存储器，包括寄存器（Register）、高速缓存（Cache）、随机存取存储器（Random-access memory，RAM）。 从前到后越来越慢、越来越大。
作为一个比方，草稿纸可以看作存储设备。同样，人脑也是。人脑速度快、容量小；草稿纸速度慢、容量大。
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阅读材料，了解内存、cache和寄存器之间的关系及区别
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当需要数据的时候，计算机会先去高速的存储器中寻找，找不到的时候再去低速的存储器中寻找， 并把这部分数据载入到高速的存储器中。在很多情况下，一段数据被使用之后在未来短时间内会再次被使用，因此， 这种方法通常能节省大量时间。而这种特性叫做“时间局部性（Temporal locality）”。 除此之外，还有空间局部性（Spatial locality）等局部性原理（Principle of locality）保证代码高效运行。
分支局部性：
里面牵涉到具体的代码现在可能看不懂，但学习完之后请回头再来看这部分。
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