从Linux 服务器开发视角来看计算机，都是符合冯.诺依曼体系结构的。
输入设备：向计算机输入数据，比如通过摄像头、MIC，将图像/声音等转成二进制数据给计算机、从网卡输入数据给计算机等；
输出设备：从计算机输出数据，比如通过显示器、扬声器，将二进制数据翻译成为图片/视频/声音等让人能够识别、或者通过网卡输出数据给别的计算机。
每个IO设备在启动时都要向内存中映射一个或者多个地址，这个地址有8bit长，又称作IO端口。针对这个地址的数据，统统被北桥芯片重定向到IO总线上实际的设备上。
实现程序和数据的存储。
不同的存储器划分：
速度排序：寄存器（离CPU最近）>缓存>内存（CPU之外）。
容量大小：寄存器（离CPU最近）<缓存<内存（CPU之外）。
进行算术运算和逻辑运算。
解释（理解）程序指令，将程序指令转为对应的一条一条的微指令，这些微指令会控制运算器等部件工作，进行比如：数据的算术、逻辑运算、数据的搬移，比如从CPU的寄存器搬移到内存，或者从内存的某个位置搬移到内存的另一个位置。
控制器、运算器被统一做到了CPU里面。
存储器既能充当输入设备，也能充当输出设备。因为其比较关键所以单独拎出来强调。
因此计算机体系结构再精简就只有3大块：CPU，总线与接口、外部设备（输入输出设备）。
由于CPU已经是一个完整的、封装好的部件，系统的设计人员只能通过编写软件，再经由编译器或解释器翻译为机器能够理解的代码来执行，CPU并没有专门的硬件电路来实现完全地控制外部设备的运行，这种实现方式是软件实现，是一种通用的实现，控制信号从软件到硬件要经过若干次转化，但有的时候，工程和设计领域往往需要高速高性能的芯片来实现控制与计算，这时候就需要更加强大的CPU或将几个CPU用一些技术并行起来协同工作，成本就会增加。
a) 把需要的程序和数据送至计算机中。
b) 必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力。
c) 能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力。
d) 能够按照要求将处理结果输出给用户。
输入设备获取数据存储到内存中，CPU 从内存中取出数据并进行处理，运算完毕后再交给内存，内存将 CPU 处理过的数据交给输出设备，由输出设备进行数据的输出。
a) 存储器指的是内存，而不是外存(磁盘)。
b) 不考虑缓存的情况下，这里的 CPU 能且只能对内存进行读写，不能访问外设(输入或输出设备)。
c) 外设(输入或输出设备)要进行输入或者输出数据时，也只能写入内存或者从内存中读取数据。
d) 所有设备都只能直接和内存打交道。
传输地址信号，通过地址信号找到要操作的寄存器、内存单元等。
传输控制信号，比如通过地址总线找到内存的某位置了，接下来到底是进行读还是写，就由控制总线发控制信号决定。
传输数据信号，比如通过地址总线找到内存的某个位置了，控制总线发出写的控制信号，希望对其写数据，那么写数据时，数据信号就是在数据总线上传输的。
系统总线在较新的设计中，它被称为前端总线（front side bus (FSB)）。桥间链接线一般是PCI总线。
除了常见的IDE总线，PCI总线，SCSI总线，还有很多其他技术规格的总线。这些总线往往用于IO总线。见下图
ISA总线：一种老旧的低速总线，即将被排除在PC设计之外。
USB总线（通用串行总线）：这是一种新的低速总线。
AGP总线：仅用于显卡。
FSB总线：即前端总线（Front Side Bus），CPU和北桥之间的桥梁，CPU和北桥传递的所有数据必须经过FSB总线，可以这么说，FSB总线的频率直接影响到CPU访问内存的速度。
PCI总线：PCI总线是一种高性能局部总线，其不受CPU限制，构成了CPU和外设之间的高速通道。比如现在的显卡一般都是用的PCI插槽，PCI总线传输速度快，能够很好地让显卡和CPU进行数据交换。
北桥：北桥是CPU和内存、显卡等部件进行数据交换的唯一桥梁，也就是说CPU想和其他任何部分通信必须经过北桥。北桥芯片中通常集成的还有内存控制器等，用来控制与内存的通信。现在的主板上已经看不到北桥了，它的功能已经被集成到CPU当中了。
南桥：主要负责I/O设备之间的通信，CPU要想访问外设必须经过南桥芯片。
1） 作用
如果没有IO桥，所有的“外设IO接口”都是直接挂接在三大高速总线上的，但是随着发展，挂接的外部设备越来越多，直接挂接在总线上太多了，管理是一个麻烦，慢慢的才有了IO桥这个管理者。
2） IO桥的好处
设备的IO接口直接挂接在IO桥上，IO桥有效的管理着众多的外设IO接口，IO桥里面会有相应的控制芯片，控制IO桥的工作。
3） 并不是计算机都需要IO桥
IO桥是PC机特有的，并不是所有的计算机都有的，比如我们后面讲的ARM的开发板，就没有明显的IO桥这个东西。
PC是所有子系统的总和。在一个子系统和另一个子系统之间的边界处，就存在接口（Interface）。接口——将两个子系统连接在一起并使它们能够交换数据的电气系统。
接口的概念有点抽象，因为它最准确地指的是一个标准（一组数据交换规则）。实际上，一个接口可以包含，例如：
1） 两个控制器（controllers）（连接的每一端都有一个控制器）；
2） 一根电缆；
3） 包含在控制器中的一些软件（协议等）。程序员只需要理解到协议一层即可，或者把接口就当成协议。
内部寄存器到运算单元之间总线位数来确定。
内存寻址能力与CPU的位宽无关。
CPU的寻址能力与它的地址总线位宽有关，而我们通常说的CPU位宽指的是数据总线位宽，它和地址总线位宽半毛钱关系也没有，自然也与寻址能力无关。
CPU位宽指的是一个时钟周期内CPU能处理的二进制位数，如8086 CPU是16位的，可以一次处理2个字节（16个bit），80386 CPU是32位，能一次处理4个字节，目前的CPU基本上64位的了，一次能处理8个字节。
这个PAE就是CPU的地址总线位宽。在8086这个16位CPU上，它的地址总线位宽是20位，正好能寻址1MB，80286它的PAE是24位，在Pentium II（32位CPU）时这个PAE变成了36位，可以支持64GB的寻址。64位CPU出现之后，其地址总线位宽一般采用的是36位或者40位，它们寻址的物理地址空间为64GB或者1T。
地址总线用来定位，数据总线用来传输，也就是当CPU需要从内存读取数据或向内存写入数据时，它使用地址总线来指定其需要访问的存储器块的物理地址，然后通过数据总线发送数据。
一个计算机，它的内存访问能力是由硬件和软件共同决定的。硬件层面就指 CPU 的寻址能力，也就是地址总线的个数。软件层面，指的就是操作系统。实际上我们（进程）在进行内存访问的时候，访问的都是逻辑地址，而逻辑地址是由操作系统提供的。对于32位的操作系统，其逻辑地址编码采用的地址位数是 32 位，那么操作系统所提供的逻辑地址寻址范围就是 4GB。从这个方面来说，纵使你的 CPU 实际寻址能力为 2 的 64 次方，由于操作系统只提供 4GB 的逻辑地址，那 CPU 透过操作系统所能访问到的内存大小也就只有4GB了。
