《鳥哥的Linux私房菜》
0計算機概覽
0.1概覽
0.1.1計算機概覽
計算機是什麼
接受命令或數據，經由CPU算術與邏輯運算，輸出或儲存成有用的信息。
哪些電子設備屬於計算機
PC、筆記本電腦、平板、智能手機、電子計算器、單片機、可穿戴設備。
0.1.2 五大設備
計算機是由什麼組成的
運算設備、控制設備、存儲設備、輸入設備、輸出設備
五大設備的關係
黑線：計算機工作流程線
藍線：CPU控制單元控制線
CPU
CPU是計算機中最重要的組件，它包括控制設備和運算設備。
控制設備：協調計算機內各組件工作。
運算設備：算術運算與邏輯判斷。
存儲設備
存儲設備分爲內存和外存
內存是直接和CPU交互的，CPU從內存中提取數據，經處理後輸出結果到內存中。內存是隨機存儲器，隨着計算機斷電，內存中的數據會全部消失。所以在人們編輯文檔的時候纔會經常性的按保存按鈕。
內存的存取速度很快存取速度很快，所有它可以直接和CPU連接傳輸數據，但它的造價高，而且隨機存儲，所以人們用發明了其他的存儲設備彌補內存的缺點。
硬盤是一種大容量的存儲設備，它不是隨機存儲的，斷電後會繼續保存數據，而且他的成本相比內存非常低廉，所以硬盤常用來作爲計算機的數據存儲盤。
U盤是一種便於移動的存儲設備，人們經常使用它傳輸數據或隨身攜帶數據。
輸入設備
鍵盤、鼠標、觸摸屏、手寫板
輸出設備
顯示器、打印機、音響、耳機、HDMI電視、投影儀
0.1.3計算機分類
超級計算機一般用於科學計算。
單片機用於功能單一的智能硬件。
這裏的微型機指的就是我們常用的電腦了，pc和筆記本都是x86架構的微型機。
0.1.4計算機的度量衡
存儲
我們知道當我們比較長度，面積，體積時都各有各的單位，那麼我們比較計算機的性能時使用什麼單位呢？
信息存儲量的單位是bit（位）、byte（字節）、K、M（ 兆）、G、T
（電力學上，1兆瓦=100萬瓦,信息字節學上，1兆字節 =1MB=1 048 576字節。）
1bit 用計算機中一個器件的有無電錶示，有電代表1，沒電代表0.
1byte = 8 bit
1K= 2^10 / 1024 byte
1M = 2^10 / 1024 K
速度
CPU 的時鐘頻率
主頻：CPU速度
外頻：CPU與內存傳輸數據速度，前段總線（FSB front side bus）
倍頻：主頻/外頻
（正斜槓與反斜槓的區別：在Windows系統中，正斜槓/表示除法，用來進行整除運算；反斜槓\用來表示目錄。在Unix系統中，/表示目錄；\表示跳脫字符將特殊字符變成一般字符（如enter,$,空格等）。）
CPU的時鐘頻率並不是衡量CPU速度的唯一標準，二級緩存也能影響CPU速度。
Hz 週期/秒
KHz =1000Hz 一千
MHz =1000，000Hz 一百萬
GHz =1000，000，000Hz 十億
Hz是一個頻率單位，讀"赫茲"，指每秒的週期次數，即週期/秒。這個單位是爲了紀念發現電磁波的德國物理學家赫茲 (HHertz)。
0.2組件
0.2.1 CPU
CPU的主要區別在於微指令集
微指令集有精簡指令集（RISC）和複雜指令集(CISC)兩種。
使用精簡指令集的計算機有兩種，大型機與ARM架構的電子產品。大型機主要是指用於科學計算的超級計算機。arm架構的優點是省電，低耗。主要用於移動通訊設備，手機、平板。我們在購買windows平板時會在購物網站上發現x86架構或arm架構的參數。其中的arm架構就是指該電子產品使用精簡指令集中arm架構的CPU。
複雜指令集是指X86架構的指令集，之所以叫x86架構是因爲所有的x86架構CPU都可以兼容第一個x86架構的CPU intel 8086。（所謂兼容是指所有x86 CPU都可以執行intel8086的指令，這就是向下兼容，這樣可以使新設備使用老軟件），第一臺微型計算機（個人計算機pc）使用的就是intel8086的簡化產品intel 8088 CPU。
X86架構在後期發展出x86_64架構，x86_64CPU可以安裝64位的操作系統和運行64位程序，而x86架構只能安裝32位操作系統和運行32位程。X86_64從名字即可看出它能兼容x86 CPU，它擁有x86 CPU的全部功能，它與x86的本質區別在與它的指令集比x86架構CPU多出了支持64位的指令集。（這裏的位是指CPU一次可以處理的數據位數。32位一次可以處理32位，64位一次可以處理64位。）
CPU的微指令集不斷升級，各種各樣的微指令集包括多媒體、虛擬化、省電、64位32位相容。
CPU的歷史
因特爾微處理器列表
如何查看CPU是第幾代
目前酷睿i3處理器已經到五代了，可以從後面型號上來進行區分：
一代I3處理器，型號就三位數字，例如：I3 380，I3 490M等。
二代I3處理器，型號爲I3 2XXX這類，例如：I3 2130，I3 2330m等。
三代I3處理器，型號爲I3 3XXX這類，例如：I3 3330，I3 3340m等。
四代I3處理器，型號爲I3 4XXX這類，例如：I3 4150，I3 4010U等。
五代I3處理器，型號爲I3 5XXX這類，例如：I3 5130等。
I3 M350 只有3位數字，是第一代CPU。於2010年年初發布，Core i3可看作是Core i5的進一步精簡版
0.2.2內存
內存（DRAM, dynamic random access memory）由SDRAM(synchronous dynamic random access memory) 進步到DDRRAM。(double date rate random access memory) DDRRAM又有1，2，3代的技術更新進步。
當我們使用CPU-z讀取計算機硬件信息時會發現通道數這條參數，
多通道是說主板上指定的內存插槽中安裝了多個同型號、同容量、同出場日期的內存條時，主板與內存傳輸數據時開啓了多通道技術，幾個內存條可同時存取，大大提升了內存數據的傳輸速度。
除了內存條之外，計算機中還有其他的內存設備，如CPU二級緩存，主板的ROM（read only memory）存儲器,ROM中存儲BOIS（base output input system）信息，用於計算機在開機時OS（operate system）讀取硬件差數，硬件參數是固定的所以存儲在只讀存儲器中，但隨着技術進步，BOIS信息變得可更改，BOIS存儲在flash裏了，以便擦除重新寫入。
0.2.3顯卡
顯卡也是衡量計算機性能的一個重要指標，尤其是圖形、圖像領域和3D遊戲需要高性能的顯卡，顯卡與主板的接口是PCI e（PCI express）.
0.2.4外存
硬盤
硬盤的接口是 SATA（Serial Advanced Technology Attachment）。
硬盤的升級換代產品是 SSD (solid state disk)
0.2.5擴充卡
爲了便於計算機的升級和擴充，主板擁有很多的擴充卡槽。比如擁有雙網卡的計算機。
0.2.6主板
主板是計算機的血脈和神經，它溝通和承載着計算機的組件。
主板的芯片組分爲南橋和北橋，北橋連接速度快的設備，CPU、內存、顯卡。上圖之所以沒有北橋是因爲CPU中內置了北橋芯片，這樣CPU可以直接和內存、顯卡連接，省去了主板的北橋芯片在中間可以提示傳輸速度。
南橋芯片連接速度較慢的設備，顯卡、USB、網卡、BIOS、硬盤、聲卡。
0.2.7電源
電壓的穩定決定計算機系統的穩定。
0.2.8選購須知
水桶的容量由最短的一塊決定，計算機的性能也由計算機各組件中速度最慢的設備決定，所以不要片面的追求單個設備的高參數。
0.3編碼
在現實世界中我們使用語言和文字和表達和交流信息，在計算機中使用2進製表示信息。
0.3.1數字
計算機中所有的數字在計算機內部都是由0和1表示的，所有的10進制數字都被轉換成2進制存儲在計算機中。
0.3.2文字
計算機中所有的文字也被存儲成2進制，計算機使用字符表對應文字和二進制數字的關係。
常用的字符編碼系統有ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美國標準信息交換代碼）
用於表示英語和西歐語言
Unicode（統一碼、萬國碼、單一碼）可表示世界上所有國家的語言，拼音語言和字符語言。
UTF-8（8-bit Unicode Transformation Format）是一種針對Unicode的可變長度字符編碼，又稱萬國碼
0.4軟件
0.4.1語言
計算機中數據由字符編碼系統表示，指令則由計算機語言表示。
機器語言：0、1代碼。
彙編語言：計算機微處理器的指令集。
高級語言：接近人類思維的語言，由編譯器轉換爲機器語言。
0.4.2操作系統
計算機是複雜的，用戶直接操作機器是十分低效的，所以計算機科學家們爲我們設計了可以操作計算機的殼操作系統，操作系統分爲內核和用戶層兩部分，內核用來管理電腦硬件，用戶層用來提供用戶操作界面和程序員編程API（Application Programming Interface,應用程序編程接口）,方便程序員進行編程。
