計算機概論

計算機硬件主要五部分:輸入設備、輸出設備、儲存器、cpu的運算器和cpu的控制器。
計算機的主板上的各部件:
1.芯片組:北橋負責連接速度較快的cpu、內存、顯卡,北橋連接速度較慢的外存、網卡、usb等。
2.CPU:
外頻:cpu與外部設備進行數據傳輸、運算的速度。
倍頻:在cpu安裝一個可以加速運算的部件,而倍頻就是計算機用來加速工作性能的一個倍數。
頻率(主頻):外頻*倍頻,單位Hz,即次/秒。
系統總線:北橋的總線。
前端總線頻率FSB(Front Side Bus):北橋所支持的頻率。
總線寬度:每秒傳輸的位數(32/64bit)。
總線頻寬:FSB*總線寬度。單位byte/second。
二級緩存:存儲經常需要使用到的數據,cpu與內存間的緩存器,由SRAM構成。
3.內存:廣義上的內存指暫時存儲數據的地方,包括裝有BIOS的ROM芯片、內存條、cache等;狹義上的一般指內存條。這裏單指內存條。
選擇內存需考慮容量、型號、頻率/頻寬。
雙內存,擴大數據寬度(32/64bit),現在的主板一般都有大於一的內存插槽,插內存條時,必須插在相同顏色的插槽上。
4.顯卡:VGA(Video Graphic Array),演變歷程PCI->AGP->PCle(PCI Express)。
5.儲存器
硬盤由盤片、磁頭、機械手臂、主軸馬達組成。
扇區(Sector):硬盤的最小存儲單位,大小爲512bytes。
磁道(Tract):扇區組成的一個圓。
柱面(Cylinder):所有盤片的統一磁道組成,是分割硬盤的最小單位。
硬盤計算公式:Header * Cylinder * Sector * 512 bytes
硬盤傳輸接口有IDE、SATA、SCSI三種類型。
6.PCI適配卡:即網卡
7.CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)互補金屬氧化物半導體,電腦裏一種可寫的ROM芯片,存儲電腦主板參數,cpu頻率,電壓,時間等信息。由主板電池供電,保證信息不丟失。CMOS可寫入到CMOS芯片上。
8.BIOS:基本輸入輸出系統。BIOS是一個程序,提供包括自檢、啓動、中斷服務等功能。開機時通過運行BIOS而加載存儲於CMOS上的硬件信息以及時間信息。

數據表示方式
事實上計算機只認識0與1,記錄數據時最終也是存儲0、1,所以計算機常用的數據形式是二進制Binary。
現實中,數值運算使用十進制,文化交流使用各國語言,有中文,英文等等。
計算機先把十進制轉爲二進制,然後再運算。
文本文件在計算機中最終也是轉化爲0、1,而這就需要字碼對照表了。系統通過查找字母對照表將相應的文字轉化爲與之相應的數字,再存入計算機。
常用的英文編碼表是ASCII系統。每個英文字母、數字、符號等都會佔用1Byte的記錄。
中文編碼系統常用的是Big5(簡體是gb2312)系統,每個中文佔用2Byte。
統一各國編碼的是Unicode編碼系統,常稱UTF-8或統一碼。

軟件運行
既然計算機最終認識的只有0、1,那平常那些使用編程語言編寫出來的程序(源程序)該怎麼讓計算機執行?這就必須通過編譯程序將源程序編譯成機器識得的機器碼(即二進制代碼)。

操作系統其實就是一組程序,管理計算機所有活動以及驅動系統中的所有硬件。操作系統內核作用是管理硬件和提供相關的功能。如果內核停止或被破壞,將直接導致系統崩潰,所以內核開機必須常駐在內存中。
操作系統除了內核程序外還提供開發接口用於系統調用。應用程序的開發都是基於此開放接口的。
內核功能:系統調用接口、程序管理、內存管理、文件系統管理、設備驅動。

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