linux初识之计算机概论

2016.10.16计算机概论

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1.1 五大单元： 输入 输出 CPU（算术逻辑单元、控制单元） 内存

算术逻辑单元：负责程序逻辑判断与运算

控制单元：协调各组件与各单元的工作

内存：提供数据给CPU处理；

关系：内存数据来自输入；CPU处理数据也要写回内存；最后从输出单元输出


“计算机五大单元”

1.2 CPU种类

CPU内涵指令集，我们所用软件经微指令集完成，这些指令集有两种设计理念：精简指令集（RISC）与负责指令集（CISC）

RISC：这种设计理念短小精悍，高效简洁；对于复杂事情需要多个指令来完成；目前广泛使用的CPU应该是ARM（IBM公司的）

CISC：他的微指令集中，每条可以执行较低阶硬件操作；指令数目多而复杂；每条长度各不相同；，处理内容丰富，但是花费时间长，代表就是个人机器所用的X86架构；

1.3 接口设备

硬盘 显示器 显卡等

1.4运作流程



1.5 计算机分类

以复杂程度与计算能力来说：超级计算机 大型计算机 迷你计算机 工作站 微电脑

1.6 计算机上常用计算单位

* 计算机只认识0/1称为bit，但是too小，因此以1Byte=8bit来记录

进位制	K	M	G	T	P
二进制	1024	1024K	1024M	1024G	1024T
十进制	1000	1000K	1000M	1000G	1000T

文件一般二进制 速度一般十进制

速度单位：

* MHz GHz

* 网络传输 Mbit/S

举例来说 8MADSL传输速度 转成文件容量Byte时，其实理论最大传输值：1MB/s（除以8）

2. 个人计算机架构与接口设备

整个主板最重要的是芯片，上面有两个桥接器：北桥与南桥

北桥：负责链接速度较快的CPU内存显卡等

南桥：负责教慢的周边接口，包括硬盘USB网卡等

AMD与intel主要区别就是他（AMD)的CPU不经过北桥而是直接与内存相连

2.1 CPU

外频：CPU与外部组件进行数据传输运算时的速度

倍频：内部加速工作性能的一个倍数

两者相乘才是CPU的频率

前端总线速度(FSB)：北桥支持的频率

总线宽度：每次传送的位数

总线频宽：总线宽度*FSB

字组大小：CPU每次能处理的数据量

2.2 内存

个人计算机 内存是DRAM（动态随机存取存储器）

内存越大越好 对服务器来说可能比CPU速度还重要

* 双通道设计

* SRAM（静态随机访问内存）L2缓存 在CPU内部

* 只读存储器（ROM） 比如BIOS就写在ROM中

* 现在的BIOS多是写在flash memory或者EEPROM中

2.3 显卡 VGA video graphics array

2.4 硬盘与存储设备

硬盘 软盘 MO CD DVD U盘 乃至于大型机的局域网存储设备（SAN、NAS）

硬盘：许多盘片、机械手臂、磁头、主轴马达

扇区sector：磁盘最小存储单位，每个512bytes

磁道track：扇区组成的一个圆

柱面Cylinder：在所有的盘片上面同一个磁道组成柱面，他是分割磁盘的最小单位

传输接口 IDE接口 SATA接口 SCSI接口

2.6 主板

* 主板上负责通信各组件的就是芯片组

* 设备io地址与irq中短信道

* io地址每个设备的地址

* CMOS与BIOS

** cmos主要功能是记录主板上的重要参数，bios是写入到闪存或EEPROM的程序，执行时加载cmos记录的参数，并尝试调用开机程序

*接口连接设备

3.2 文字编系统

4.1 机器程序与编译程序

4.2 OS

*操作系统内核（Kernel）

操作系统其实也是一组程序，这组程序的重点在于管理计算机的所有活动以及驱动系统中的所有硬件。OS其实就是内核与其提供的接口工具

*应用程序的开发都是参考操作系统提供的开发接口

*内核功能：

**系统调用接口：为了方便程序员通过内核利用硬件资源

** 程序管理

**内存管理 文件管理 设备驱动