计算机结构(三)

计算机体系结构概述

计算机的体系结构影响软件体系结构。事实上,由于计算机是软件体系结构的一部分,计算机体系结构也是软件体系结构的一部分。您的软件体系结构位于您的计算机体系结构之上。因此,我将计算机体系结构的快速概述添加到这个软件体系结构教程中。

下面是一个说明计算机主要部件的图表:


CPU执行各种指令。RAM的存储指令和指令所需数据。磁盘能哟过能够永久地存储数据,RAM里面存储的数据会随着计算机的重启而清空,但是磁盘不回。NIC用来连接多台计算机。主线将CPU和RAM,磁盘驱动和网卡连接起来从而使他们可以交换数据和指令。

在下面的章节中,会详细介绍这些组件。

CPU

CPU(中央处理单元)是执行所有指令的工具。CPU越快,计算机执行指令的速度就越快。

有些CPU有多个内核。每个核心都像一个独立的CPU,它可以独立执行指令,而不管其他内核正在做什么。如果您的计算机CPU有多个内核,那么在设计软件体系结构时,应该考虑如何使用所有内核。

CPU通常有有限数量的高速缓存,这是只有CPU才能访问的内存,并且比普通RAM快得多。

RAM

RAM(随机存取存储器)可以存储CPU执行的指令和这些指令正在处理的数据。计算机拥有的内存越多,它存储的数据和指令就越多。当计算机被关闭或重新启动时,RAM通常被清除。它通常不是永久存储(虽然实际上存在持久性RAM)。

计算机拥有大内存通常是非常有意义的,特别是对于缓存数据和从网络读取的数据来说。

内存的速度决定了读写数据的速度有多快。越快越好。

磁盘驱动器

磁盘驱动器可以像RAM一样存储数据,但与RAM不同,即使在计算机关闭时也能保存数据。磁盘驱动器通常比RAM要慢得多,因此,如果需要处理大量数据,最好将这些数据保存在RAM中。

磁盘驱动器的速度决定了您可以快速地读取和写入数据。越快越好。磁盘的速度由两个数字组成:搜索时间和传输时间。搜索时间告诉磁盘在磁盘上的某个位置搜索的速度。传输时间表明磁盘在正确位置上传输数据的速度。

一些磁盘有一部分读高速缓存RAM来加速从磁盘读取数据。当从磁盘请求数据块时,磁盘将读取较大的块到缓存中,希望下一个块被存储在磁盘高速缓冲存储器中存储的数据内。

某些类型的硬盘工作更像内存。其中包括固态硬盘(SSD)。由于SSD像内存一样工作,所以搜索时间很低。每一个存储单元都可以直接寻址。这是非常有意义的,如果你的软件正在从磁盘上不同的地方做很多小的读取。SSD的传输时间通常也高于普通硬盘。

NIC

NIC(网卡Network Interface Card)将计算机连接到网络。这使得计算机能够与其他计算机进行通信,例如通过因特网进行通信。NIC的速度决定计算机与其他计算机通信的速度。当然,NIC在其他计算机中的速度和它们之间的网络设备也很重要。

The Bus

总线将CPU与RAM、磁盘驱动器和NIC连接起来。总线的速度决定着组件交换数据和指令的速度。当然,组件本身的速度也会影响这一点。

其他设备

键盘、鼠标、显示器、USB设备、声卡和图形卡等设备。这些设备通常对你的软件架构没有大的影响(除非你正在做电脑游戏或类似的事情)。

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转载自blog.csdn.net/lanyage_csdn/article/details/80640917
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