鳥哥的Linux私房菜筆記計算機概論(基本知識)

  1. 電腦的五大單元包括:輸入單元,輸出單元,控制單元,算數邏輯單元,記憶單元(內存和輔助存儲即軟盤,光盤)。
  2. 中央處理器(cpu)包含控制單元和算數邏輯單元。
  3. 數據會流進或流出內存是CPU所發佈的控制指令,而CPU實際要處理的數據則完全來自於內存。
  4. CPU依設計理念分爲精簡指令集(RISC)和複雜指令集(CISC)系統。
  5. 關於CPU的頻率:外頻指的是CPU與外部組件進行數據傳輸時的速度,倍頻是CPU內部用來加速工作性能的一個倍數,兩者相乘纔是CPU的頻率速度。
  6. 新的CPU設計中已經把北橋的內存控制芯片整合到CPU內。CPU與顯卡,內存通信的總線叫做系統總線,南橋與硬盤,USB,網卡通信的總線叫做輸入輸出(I/O)總線
  7. CPU每次能夠處理的數據量稱爲字長,字長依據CPU設計而有32位和64位,我們常說的電腦是32位或64位主要依據的就是這個CPU解析的字長而來。
  8. 個人電腦的內存主要組件爲動態隨機存取內存(Dynamic Random Access Memory, DRAM),CPU內部的二級緩存則使用靜態隨機存取內存(Static Random Access Memory ,SRAM)。

ps:爲什麼CPU內部會有二級緩存,因爲CPU所有要處理的數據都來自內存,而有些數據要頻繁使用,而CPU到內存之間還是要通過內存控制器,這樣就會使效率變低,所以CPU內部有二級緩存來緩存很常用的程序或數據。這樣CPU數據的讀取就不用跑到內存重新讀取了。

ps:爲什麼二級緩存要用SRAM,因爲二級緩存要整合到CPU內部,所以這個內存的速度就要與CPU的頻率相同,DRAM達不到這個速度,而靜態隨機存取內存採用的晶體管較多,速度很快,價格較高,且不易做成大容量,所以用SRAM作爲CPU內部的高速緩存很合適。

  1. BIOS(Basic Input Output System)是一個程序,這個程序寫死到主板上的一個內存芯片中,這個內存芯片在沒有通電的情況下也能記錄數據,這就是只讀存儲器(Read Only Memory ,ROM)。
  2. 目前主流的外接卡接口大多爲PCIe接口 ,且最新的爲PCIe 3.0,單通道速度高達1GB/s 。
  3. 常見的顯卡連接到屏幕上的接口有HDMI,DVI,D-Sub,DisplayPort等,HDMI可以同時傳送影像和聲音。
  4. 傳統的硬盤組成爲:主軸馬達,碟片,機械手臂,磁頭。其中碟片的組成爲:扇區,磁道,柱面。
  5. 磁盤連接到主板的接口主流爲SATA或SAS,目前桌面pc主流爲SATA 3.0 。
  6. 常見的字符編碼爲ASCII,簡體中文編碼有GB2312和UTF-8,主流爲UTF-8
  7. 操作系統(Operating System ,OS)其實也是一組程序,這組程序重點在於管理電腦中的所有操作和驅動系統中的所有硬件。
  8. 最普通的操作系統僅在於驅動與管理硬件,而要使用硬件時,就需要通過應用軟件或是殼程序(shell)的功能來調用操作系統操作硬件工作。目前稱爲操作系統的除了驅動與管理硬件之外還包括了應用軟件在內。
  9. 操作系統包括:操作系統內核(Kernel)和系統調用。系統調用會提供給程序員一套應用程序編程接口(Application Programming Interface ,API)來方便開發軟件,而不用參考內核參數。
  10. 操作系統的內核層直接參考硬件規格寫成,所以同一個操作系統程序不能夠在不一樣的硬件架構下運行。

例如:Windows 10不能直接在ARM架構(手機與平板設備)的電腦中運行。

  1. 應用程序的開發都是參考操作系統提供的API,所以應用程序只能在該操作系統下運行。
  2. CMOS是記錄各項硬件參數且嵌入在主板上面的存儲器,由於這些數據的記錄需要用電,所以電腦裏面會有一塊鈕釦電池,CMOS上的數據通過BIOS程序來更新和讀取,而BIOS是寫死到主板上的一個儲存芯片中,這個存儲芯片在不通電的情況下也能記錄數據,這就是隻讀存儲器(ROM)但由於電腦的發展,BIOS程序代碼也需要適度修改,所以現在的BIOS都是寫入類似閃存或者EEPROM中。
  3. BIOS是寫入到主板上的一個固件(固件就是寫入到硬件上的一個軟件程序),固件很多也是使用ROM來進行寫入。所以很多硬件上面都會有ROM來存儲固件。
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