计算机组成原理hbu

### 计算机组成原理概述

计算机组成原理是一门研究计算机硬件各部件如何协同工作的学科。这不仅涉及基本逻辑电路的设计，还包括指令集架构、数据通路以及控制单元等方面的内容[^1]。

#### 主要组成部分介绍

- **运算器**：负责执行各种算术和逻辑操作。其核心部分是ALU（算术逻辑单元），能够完成加法减法等计算任务。

- **控制器**：作为整个系统的指挥中心，它决定了程序运行过程中每一步的操作，并协调其他组件的工作流程。

- **存储器层次结构**：由高速缓存(cache)、主存(RAM)到外部磁盘构成多级体系；其中每一层都有不同的访问速度与容量特性，在性能优化方面扮演着重要角色。

- **输入/输出设备(I/O)**：用于实现主机同外界环境之间的信息交换功能，比如键盘鼠标属于典型的I/O装置之一。

class ComputerComponent:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    
    def describe(self):
        pass


class ArithmeticLogicUnit(ComputerComponent):
    def __init__(self):
        super().__init__("Arithmetic Logic Unit (ALU)")
    
    def perform_operation(self, operation_type, operand_a, operand_b):
        result = None
        
        if operation_type == "add":
            result = operand_a + operand_b
            
        elif operation_type == "subtract":
            result = operand_a - operand_b
            
        return result
    

alu_example = ArithmeticLogicUnit()
print(f"{alu_example.name} performs addition: {alu_example.perform_operation('add', 5, 3)}")