《鳥叔的Linux私房菜》——計算機概論回顧

《鳥叔的Linux私房菜》——計算機概論回顧

 在《鳥叔的Linux私房菜》裏面，第零章主要講解的是計算機概論，介紹了計算機硬件的五大單元，以及計算機相關知識，下面是對計算機概論這一章節的總結。

重點總結：

• 計算器的定義：接受用戶輸入指令與數據，經由中央處理器的數學與邏輯單元運算處理後，以產生或儲存成有用的信息。（可以理解成經典算法的解決思路：輸入數據$\rightarrow$處理數據$\rightarrow$生成結果）
• 計算機的五大單元包括：輸入單元、輸出單元、控制單元、算術邏輯單元、記憶單元五大部分。其中CPU佔有控制、算術邏輯單元、記憶單元又包含主儲存器與輔助內存。
• 數據會流進/流出內存是CPU所發佈的控制命令，而CPU實際要處理的數據則完全來自於主儲存器；
• CPU依設計理念主要分爲：精簡指令集（RISC）與複雜指令集（CISC）系統。
• 關於CPU的頻率部分：外頻指的是CPU與外部組件進行數據傳輸時的速度，倍頻則是CPU內部用來加速工作效能的一個倍數，兩者相乘纔是CPU的頻率速度；
• 新的CPU設計中，已經將北橋的內存控制芯片整合到CPU內，而CPU與主存儲器、顯示適配器溝通的總線通常稱爲系統總線。南橋就是所謂的輸入輸出（I/O）總線，主要在聯繫硬盤、USB、網絡卡等接口設備。
• CPU每次能夠處理的數據量稱爲字組大小（word size），字組大小依據CPU的設計而有32位與64位。我們現在所稱的計算機是32位或64位主要是依據這個 CPU解析的字組帶下而來的。
• 個人計算機的主儲存器主要組件爲動態隨機存取內存（Dynamic Random Access Memory，DRAM），至於CPU內部的第二層快取則使用靜態隨機存取內存（Static Random Access Memory，SRAM）；
• BIOS（Basic Input Output System）是一套程序，這套程序是寫死到主板上面的一個內存芯片中，這個內存芯片在沒有通電時也能夠將數據記錄下來，那就是隻讀存儲器（Read Only Memory， ROM）；
• 目前主流的外接卡接口大多爲 PCIe 接口，且最新爲 PCIe 3.0，單信道速度高達
  1GBytes/s
• 常見的顯卡連接到屏幕的接口有 HDMI/DVI/D-Sub/Display port 等等。HDMI 可同時傳送
  影像與聲音。
• 傳統硬盤的組成爲：圓形盤片、機械手臂、 磁頭與主軸馬達所組成的，其中盤片的組成
  爲扇區、磁道與柱面；
• 磁盤連接到主板的接口大多爲 SATA 或 SAS，目前臺式機主流爲 SATA 3.0，理論極速可
  達 600MBytes/s。
• 常見的文字編碼爲 ASCII，繁體中文編碼主要有 Big5 及 UTF8 兩種，目前主流爲 UTF8
  操作系統（Operating System, OS）其實也是一組程序， 這組程序的重點在於管理電腦
  的所有活動以及驅動系統中的所有硬件。
• 電腦主要以二進制作爲單位，常用的磁盤容量單位爲Bytes，其單位換算爲1 Byte =
  8bits。
• 最陽春的操作系統僅在驅動與管理硬件，而要使用硬件時，就得需要通過應用軟件或者
  是殼程序（shell）的功能， 來調用操作系統操縱硬件工作。目前稱爲操作系統的，除了
  上述功能外，通常已經包含了日常工作所需要的應用軟件在內。