本章主要内容是对计算机基础知识的了解,涉及一部分的计算机硬件知识,及一些装机知识
- 计算机
计算机的定义:接受用户输入的数据,进行数据与逻辑单元运算处理并输出信息的工具。
计算机主要分为三部分:
输入单元:鼠标,键盘,触控板,扫描仪之类。
中央处理器:指CPU,含有,算术逻辑处理,控制,记忆单元。
输出单元:屏幕,打印机为主。
计算机处理数据的流程:输入 ——>内存———>输出,其中,CPU从内存中读取数据,硬盘也从内存中读取数据并保存
很关键的一点:CPU只要是需要处理数据,必须从从内存中进行数据的读取。硬盘存储数据也必须经过内存。
可以将内存理解为中转交换位置。
接下来,进行个部分的详细注解:
- CPU
首先,CPU分为两类,RISC (精简处理指令集)与 CISC(复杂处理指令集)
详解:
RISC
每条指令简单高效,执行时间短,效率高,但进行复杂操作时,操作指令异常多。
Sun公司SPARC系列 ,IBM的PA及PowerPC,ARM系列。
用于:大型工作站中,高效,快捷。PS3中的Cell处理器以及各种手机米,交换机等都是ARM处理器。
CISC
每条指令相较较为复杂,但每条指令可以处理的工作比较丰富,若进行简单操作时,所耗时间较长。
AMD ,Intel开发的处理器
主要用于个人计算机,
x86架构的由来:
Intel最早开发出来的此类处理器命名为8086,此后便一直沿用这种叫法。此种架构的计算机,统称x86架构。
x86_64架构的由来:
Intel开发了此类处理器后,位数从8,16到32位,由AMD开发出了64位处理器,从此,统称x86_64架构。
i368与x86_64的用法:
主要用于软体32与64位的区别,软件版本可向下兼容。i386与x86_64名称上的区别。
- 接口设备
因为两种CPU的架构不同,所以也衍生出了两种不同的主板架构
1.
Intel主板架构:存在北桥,南桥。
北桥用于连接:显卡,内存与CPU
南桥用于连接:各种接口,插槽之类的,速度较北桥缓慢
2.
AMD主板架构与Intel主板架构的区别:
AMD主板架构直接将内存与CPU连接,不通过北桥,理论上加快了两种设备之间数据传输的速度,
将内存控制组件集成至CPU。
注:CPU的外频与倍频:
外频,指CPU与外部组件进行交换和数据运算的速度,倍频指CPU内部用来进行加速的频率
CPU的频率 = 外频 x 倍频。而“超频”指的是:玩家自己使CPU的外频/倍频通过主板设定提高的一种方式
从而达到提高频率的目的,一般而言,倍频是固定的,进行超频的,一般是外频。
浅谈:CPU的32位与64位,
CPU的位数指的就是,CPU进行数据运算时每次所能传输数据的位数,即总线宽度
同时,北桥的总线称为系统总线,南桥为I/O总线,北桥的速度称为,前端总线速度,FSB
即,总线频宽 = FSB x 总线频宽(32/64);
CPU每次能处理的数据大小,称为字组大小,字组大小有32位/64位。
注,字组大小可以和总线宽度不相同,架构的名称以CPU的字组大小为准。
- 内存
在主板上,内存插槽中间的突起物上有防误插操作,
介绍内存的类型:
1.
DRAM(动态随机访问内存)Dynamic
也即挥发性内存,在通电时可以使用,断电后,所有的数据会消失。
现在产生了 DDR SDRAM内存,相比于SDRAM,DDR的好处在于,双倍内存传输速度
理论上:内存速度越大,系统的运行速度会越快。
如果内存小,则必须等待此段数据释放后才能进行下次的存储与释放,会影响系统速度。
双通道设计:加快速度,类似于双卡交火之类,尽量容量,型号都相同最佳。
2.
SRAM(静态随机访问内存) Static
使用大量晶体管,价格高,速度快,一般用于CPU访问一些核心数据时,将此集成在CPU上用于访问数据。
3.
以上都是可以进行数据读写的内存,接下来是只读存储器ROM
举个例子:BIOS,就是存储在只读存储器中的,
ROM是不会再断电后被擦除的,所以每次开机都能访问到并运行BIOS ,但是ROM为只读属性,无法进行修改。
也因此,之后出现了,EEPROM之类的,可擦除,修改的东西。详情,见计算机科学导论。
- 显卡,硬盘等内容
此处介绍不够详细,仅为基础了解,建议去研读计算机科学导论。
- 关于软件与操作系统
操作系统中最关键的就是内核,而内核是控制计算机硬件之间的相互调用的工具,内核用来控制硬件,
所以用户如果要编写调用硬件的软件,就需要参考内核,因此衍生出了系统调用,即System Call
而内核 + 系统调用 = 操作系统
再介绍一个概念:驱动程序
操作系统可是使用很长时间,几年甚至十多年,那么,新产生的硬件,操作系统如何进行辨认并调用?
这就牵扯到驱动程序了,驱动程序可以用来使操作系统调用并管理新产生的硬件。
操作系统与应用程序的关系:只有操作系统时,计算机并不能完成什么任务,可以说,有了操作系统
计算机便做好了进行工作,并执行任务的准备,要执行用户的任务,则必须牵扯到应用程序的调用。
最后说一点有意思的事情:
市面上,无论是买U盘,买硬盘都会有买回来的东西,实际容量小于目标容量的情况
原因在于:计算容量时,所采用的是进位运算是1024,而实际操作时时1000的换算。
所以有16GB的U盘,使用时是14.4GB的情况。
并非厂家骗人,而是因为硬盘的区间的原因,扇区512Byte的原因。
注:此章所有的问题都可以在计算机硬件知识里得到解决,推荐书籍:计算机科学导论!
Date:2017/05/24 21:40