RHCSA&RHCE(RHCE7)学习知识点--计算机概论

 

冯诺依曼型计算机

(1)计算机硬件应由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备5大基本类型部件组成。

(2)计算机内部采用二进制来表示指令和数据。

(3)将编好的程序和原始数据先存入存储器中,然后再启动计算机工作,这就是存储程序的基本含义。

计算机的主要部件

(1)输入设备

    输入设备的任务就是把人们编好的程序和数据送到计算机去,并且将它们转换成计算机内部所能识别和接受的信息方式。

(2)输出设备

    输出设备的任务就是将计算机的处理结果以数字、文字图形、图像、声音等形式输出计算机。

(3)存储器

    存储器是用来存放程序和数据的部件,是计算机能够实现存储程序控制的基础。分级的存储系统:

    

主存储器:我们一般所称的内存,可由CPU直接访问,存储速度快,但容量较小,一般用来存放当前正在执行的程序的程序和数据。

辅助存储器:现在的硬盘等都是辅助存储器,这类存储器设置在主机外部(这里的主机指的是CPU加上主存储器),存储容量大,价格低,但是存储速度最慢,一般用来存储暂时不参与运行的程序和数据。CPU不可以直接访问辅存,程序和数据在需要时才传送到主存。

高速缓冲存储器:CPU的速度还是远高于主存的存储速度的(现在较高的DDR3 1600MHz内存条和较高CPU的主频是3.3GHz),所以又在主存和CPU之间增设了高速缓冲存储器,Cache的存取速度比主存快,但比主存更小,价格更贵,用来存放当前最急需处理的程序和数据,以便快速地向CPU提供指令和数据。

 

(4)运算器

运算器的任务是对信息进行处理和运算的部件,简而言之,就是执行算术运算和逻辑运算,所以又称算术逻辑运算部件,ALU。

核心是加法器,运算器中还有若干个通用寄存器或累加寄存器。注意:寄存器的存取速度比存储器的速度快得多。

(5)控制器

控制器主要工作就是取指令、翻译指令,控制计算机各部分执行指令所规定的任务

 

数据表示方式

计算机只认识0与1,记录的数据也是只能记录0与1而已,所以计算机常用的数据是二进制的。人类常用的数值运算是十进制,文字方面则有非常多的语言

 

数字

十进制

3456 = 3x103 + 4x102 + 5x101 + 6x100

二进制

1101010=1x26 + 1x25 + 0x24 + 1x23 + 0x22 + 1x21 + 0x20
= 64 + 32 + 0x16 + 8 + 0x4 + 2 + 0x1 = 106

十进制转二进制的方法

106/2 的余数  0

53/2  的余数  1

26/2  的余数  0

13/2  的余数  1

6/2   的余数  0

3/2   的余数  1

1

最后的数字向上写,因此可得到1101010

 

文字编码

文字数据会由编码对照表将该文字转成数字后,再存入档案中

将档案内容的数据读出时,也会经过编码对照表将该数字转成对应的文字

常用的英文编码表为ASCII系统,每个符号(英文、数字或符号等)都会占用1bytes的记录

 

Unicode编码系统

Unicode给所有的字符指定了一个数字用来表示该字符

所有的字符都用 4 个字节来表示,造成了空间的极大浪费

 

UTF是 Unicode Transfer Format,即把Unicode转做某种格式的意思。

 

UTF-8

一种变长的编码方式。使用1~4个字节表示一个符号,根据不同的符号而变化字节长度。对于英语字母,UTF-8 编码和 ASCII 码是相同的

  1. 对于单字节的符号,字节的第一位设为0,后面7位为这个符号的 Unicode 码。
  2. 对于n字节的符号(n > 1),第一个字节的前n位都设为1,第n + 1位设为0,后面字节的前两位一律设为10。剩下的没有提及的二进制位,全部为这个符号的 Unicode 码。

 

UTF-16

也是可变长度编码,使用2个或者4个字节来存储字符,但是会浪费存储空间。

对于 Unicode 编号范围在 0 ~ FFFF 之间的字符,UTF-16 使用两个字节存储,并且直接存储 Unicode 编号,不用进行编码转换,这跟 UTF-32 非常类似。

对于 Unicode 编号范围在 10000~10FFFF 之间的字符,UTF-16 使用四个字节存储,具体来说就是:将字符编号的所有比特位分成两部分,较高的一些比特位用一个值介于 D800~DBFF 之间的双字节存储,较低的一些比特位(剩下的比特位)用一个值介于 DC00~DFFF 之间的双字节存储。

 

UTF-32

一种固定长度的编码方案,不管字符编号大小,始终使用 4 个字节来存储;直接存储 Unicode 编号即可,不需要任何编码转换。浪费了空间,提高了效率。

 

机器语言

参考微指令集的内容,让CPU读得懂的程序

 

编译程序

人类写的程序语言转译成为机器能看得懂的机器码

 

高级语言

人类看得懂的程序语言,有C, C++, Java, Python等等

 

Kernel

负责整个计算机系统相关的资源分配与管理,包括CPU、内存、输入输出设备及文件系统文件。

 

程序管理(Process control)

 

内存管理(Memory management)

 

文件系统管理(Filesystem management)

 

设备的驱动(Device drivers)

 

系统调用(System Call)

提供给工程师来开发软件的开发接口

 

操作系统

操作系统是Kernel与其提供的接口工具

 

应用程序

参考操作系统提供的开发接口所开发出来的软件,办公软件、图像处理软件、浏览器软件

 

应用程序

System Call

Kernel

硬件

 

参考文档:

https://www.cnblogs.com/cposture/p/4311349.html

《鸟哥的Linux私房菜基础篇第三版》

 

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