计算机组成原理-计算机小知识

  计算机是新时代的一大产物,很多的概念对人们来说都是未知,那么,假如你想要与人讨论关于计算机的一些问题,就要了解一些常识,这样你们之间的交流才能顺利的进行下去。在看这些文章之前,笔者假设你是了解一些最基本的计算机软硬件知识的,比如计算机的主要硬件和它们的作用,以及计算机系统软件和应用软件的区别。如果你还不了解这些,可以先去百度或者Google搜索相关的关键字去浏览,然后再来了解这篇文章。

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1.CPU架构

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  1.1-CPU架构简介

  CPU架构,又称处理器架构。我们先不讲它的具体概念,首先从你生活中使用计算机的场景开始,当你想要在你的计算机上下载一些镜像软件时(如操作系统镜像文件),在软件的下载链接上,通常你会在末尾看到类似于x86,x86-64,i386,IA32的字眼,这些都是CPU的架构,现在你不需要关心他们具体是什么,你只需要知道,他们是CPU的生产商家为了标识不同型号的CPU而制定的一些规范。

  正如我们所知道的那样,手机的CPU和电脑的CPU是不一样的,而其中的区别之一,就是CPU架构的不同,目前市场上主流的CPU架构,有x86架构和ARM架构两种类型,前者用于电脑,我们熟知的Intel系列CPU和AMD(超微半导体公司)系列CPU都是使用这种架构的。而后者是用于手机,使用这种架构的CPU生产厂家有IBM和ARM。 

  现在让我们给CPU架构下一个定义:CPU架构,即CPU Architecture,它指的是CPU“接受和处理信号的方式”及其内部元件的组织方式。也就是说CPU架构主要指两件事:

  a.  CPU怎么接发信号

  b.  CPU内部元件怎么组织

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  1.2-CPU架构分类

  从大的层面分两类——CPU架构可以分为两类:CISC、RISC

    a.  CISC(复杂指令集计算机):目前专指x86和x86-64两类

      x86又叫IA32(Intel Architecture 32:Intel32位架构)

      x86-64又叫AMD64(AMD)或者EM64T(Intel)

    b.  RISC(精简指令集计算机):常见的有IBM的POWER/PowerPC架构和ARM架构,这里不再展开

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  1.3-小节

  x86也是指 IA32构架CPU,也就是说cpu是32位的,只能安装32位的os了

  而x86-64或者IA-64是说cpu支持64位,可以安装64位的os,跑64位的应用

  说到CPU位数,也就是机器字长,很多人会和系统位数混为一谈,这里做一下科普:

    机器位数指的是你的CPU做一次整式运算所能处理的二进制位时,比如你的CPU是8位的,那么你一次就只能处理8位二进制数,一个16进制的数(如2D4A)换算成二进制数就是16位二进制数,你的CPU需要处理两次才能将它处理完。具体的处理过程请看:

而操作系统的位数是它所依赖的指令集的位数。

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2.磁盘是利用磁记录位的极性来记录二进制数

  2.1-SSD:固态硬盘

  2.2-HDD:机械硬盘

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3.高速缓存(Cache)

  采用SRAM的内存单元,利用数据存储的局部性原理,极大地改善了CPU性能。

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