计算机基础
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1、程序的本质是控制计算机的所有硬件， 但是是通过CPU来控制的。cpu下放指令去执行。
2、cpu指令集的分类
- 精简指令集
- 复杂指令集
3、什么是x86-64？
- x86：cpu的一种型号或者架构
- 64：是指cpu一次能从内存中取出的指令位数，（内存中是二进制或者是高低电平）
- cpu具有向下兼容性，64位的cpu技能运行64位（bit)的程序，也能运行32位的程序
4、内核态和用户态
- 代表cpu的两种运行状态，内核态和用户态
1）内核态：运行的程序是操作系统，可以操作计算机的硬件
2）用户态：运行的程序是应用程序，不可以操作计算机硬件
内核态与用户态的转换
应用程序的运行必然涉及到计算机硬件的操作，那就必须由用户态切换到内核态才能实现，所以计算机在工作时在频繁发生内核态和用户态的转换。
5、多线程与多核芯片
- 2核4线程：2核代表2个cpu，4线程指的是每个cpu都有两个线程=》假4核
- 4核8线程：4核代表有4个cpu，8线程指的是每个cpu都有两个线程=》假8核
6、存储器：存取数据
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RAM：内存
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ROM：‘只读内存’，存放计算机厂商写死的计算机上的一段核心程序=》BIOS
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CMOS：存取速度慢、断电数据丢失、耗电量低。
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硬盘
1）机械硬盘（磁盘）：
1024Bytes=1KB
1024KB=1MB
1024MB=1GB
1024GB=1B
1024TB=1PB
磁道：一圈数据，对应着一串二进制，(1bit代表一个二进制位）8个bit比特位=1Bytes字节,
扇区：一个扇区是512个Bytes, 站在硬盘的角度，一次性读取数据的最小单位位扇区。
操作系统一次读写的单位是一个block块=》8个扇区的大小=4096Bytes
柱面：由于磁盘是同心圆柱，同步转动，分区的概念。2）固态硬盘：
但是与ROM相反，他们可以擦除和重写。不过重写时花费的时间比写入RAM要多。在便携式电子设备中中，闪存通常作为存储媒介。闪存是数码相机中的胶卷，是便携式音译播放器的磁盘，还应用于固态硬盘。闪存在速度上介于RAM和磁盘之间，但与磁盘不同的是，闪存擦除的次数过多，就被磨损了。
- IO延迟
7200转/min 120转/s 转一圈需要1/120转/s = 转一圈需要8ms 转半圈4ms
平均寻道时间： 机械手臂转到数据所在磁道需要花费的时间，受限于物理工艺水平， 目前机械硬盘可以达到的是5ms
平均延迟时间：转半圈需要花费4ms， 受限于硬盘的转速
IO延迟 = 平均寻道时间 + 平均延迟时间
- 虚拟内存 linux上叫做swap
在硬盘上分出一块区域， 作为内存去用。
- IO设备 = 设备的控制器 + 设备本身
7、总线
8、操作系统的启动流程
-
BIOS介绍
BIOS： Basic Input Output System
BIOS被写入ROM设备 -
裸机
cpu
ROM：从当内存， 存放BIOS系统
CMOS：充当硬盘 -
操作系统的启动流程
1）计算机加电
2） BlOS开始运行，检测硬件：cpu、内存、硬盘等
3）BIOS读取CMOS存储器中的参数，选择启动设备
4）从启动设备上读取第一个肩区的内容（MBR主引导记录512字节，前446为引导信息，后64为分区信息，最后两个为标志位）
5）根据分区信息读入bootloader启动装载模块，启动操作系统6.然后操作系统询问BlOS，以获得配置信息。对于每种设备，系统会检查其设备驱动程序是否存在，如果没有，系统则会要求用户按照设备驱动程序。一旦有了全部的设备驱动程序，操作系统就将它们调入内核。然后初始有关的表格（如进程表），穿件需要的进程，并在每个终端上启动登录程序或GUI
9、密码破译与安全
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BIOS
首先取一块存有win10系统的光盘、U盘、移动硬盘：无密码
本地硬盘上的win7系统：密码
把密码删除，在转化为win7密码 -
安全
设置BIOS密码
BIOS密码存放在CMOS中， CMOS是一个主板电池供电， 拆掉电池，数据清空，也不是绝对的安全。
10、应用程序的启动流程
- 应用程序的启动流程
1）双击exe文件（快捷方式）==》exe文件的绝对路径，就是在告诉操作系统：我有一个应用程序要执行， 应用程序的文件路径是（exe的绝对路径）
2）根据文件路径找到exe程序在硬盘的位置，控制其代码从硬盘加载到内存
3）然后控制cpu从内存内存中读取刚刚读入内存的应用程序的代码执行，应用程序完成启动
相关连接（笔记来自于视频课程的归类整理）：
[1]: https://www.bilibili.com/video/BV1QE41147hU?p=17