鸟哥的Linux私房菜笔记计算机概论(基本知识)

  1. 电脑的五大单元包括:输入单元,输出单元,控制单元,算数逻辑单元,记忆单元(内存和辅助存储即软盘,光盘)。
  2. 中央处理器(cpu)包含控制单元和算数逻辑单元。
  3. 数据会流进或流出内存是CPU所发布的控制指令,而CPU实际要处理的数据则完全来自于内存。
  4. CPU依设计理念分为精简指令集(RISC)和复杂指令集(CISC)系统。
  5. 关于CPU的频率:外频指的是CPU与外部组件进行数据传输时的速度,倍频是CPU内部用来加速工作性能的一个倍数,两者相乘才是CPU的频率速度。
  6. 新的CPU设计中已经把北桥的内存控制芯片整合到CPU内。CPU与显卡,内存通信的总线叫做系统总线,南桥与硬盘,USB,网卡通信的总线叫做输入输出(I/O)总线
  7. CPU每次能够处理的数据量称为字长,字长依据CPU设计而有32位和64位,我们常说的电脑是32位或64位主要依据的就是这个CPU解析的字长而来。
  8. 个人电脑的内存主要组件为动态随机存取内存(Dynamic Random Access Memory, DRAM),CPU内部的二级缓存则使用静态随机存取内存(Static Random Access Memory ,SRAM)。

ps:为什么CPU内部会有二级缓存,因为CPU所有要处理的数据都来自内存,而有些数据要频繁使用,而CPU到内存之间还是要通过内存控制器,这样就会使效率变低,所以CPU内部有二级缓存来缓存很常用的程序或数据。这样CPU数据的读取就不用跑到内存重新读取了。

ps:为什么二级缓存要用SRAM,因为二级缓存要整合到CPU内部,所以这个内存的速度就要与CPU的频率相同,DRAM达不到这个速度,而静态随机存取内存采用的晶体管较多,速度很快,价格较高,且不易做成大容量,所以用SRAM作为CPU内部的高速缓存很合适。

  1. BIOS(Basic Input Output System)是一个程序,这个程序写死到主板上的一个内存芯片中,这个内存芯片在没有通电的情况下也能记录数据,这就是只读存储器(Read Only Memory ,ROM)。
  2. 目前主流的外接卡接口大多为PCIe接口 ,且最新的为PCIe 3.0,单通道速度高达1GB/s 。
  3. 常见的显卡连接到屏幕上的接口有HDMI,DVI,D-Sub,DisplayPort等,HDMI可以同时传送影像和声音。
  4. 传统的硬盘组成为:主轴马达,碟片,机械手臂,磁头。其中碟片的组成为:扇区,磁道,柱面。
  5. 磁盘连接到主板的接口主流为SATA或SAS,目前桌面pc主流为SATA 3.0 。
  6. 常见的字符编码为ASCII,简体中文编码有GB2312和UTF-8,主流为UTF-8
  7. 操作系统(Operating System ,OS)其实也是一组程序,这组程序重点在于管理电脑中的所有操作和驱动系统中的所有硬件。
  8. 最普通的操作系统仅在于驱动与管理硬件,而要使用硬件时,就需要通过应用软件或是壳程序(shell)的功能来调用操作系统操作硬件工作。目前称为操作系统的除了驱动与管理硬件之外还包括了应用软件在内。
  9. 操作系统包括:操作系统内核(Kernel)和系统调用。系统调用会提供给程序员一套应用程序编程接口(Application Programming Interface ,API)来方便开发软件,而不用参考内核参数。
  10. 操作系统的内核层直接参考硬件规格写成,所以同一个操作系统程序不能够在不一样的硬件架构下运行。

例如:Windows 10不能直接在ARM架构(手机与平板设备)的电脑中运行。

  1. 应用程序的开发都是参考操作系统提供的API,所以应用程序只能在该操作系统下运行。
  2. CMOS是记录各项硬件参数且嵌入在主板上面的存储器,由于这些数据的记录需要用电,所以电脑里面会有一块纽扣电池,CMOS上的数据通过BIOS程序来更新和读取,而BIOS是写死到主板上的一个储存芯片中,这个存储芯片在不通电的情况下也能记录数据,这就是只读存储器(ROM)但由于电脑的发展,BIOS程序代码也需要适度修改,所以现在的BIOS都是写入类似闪存或者EEPROM中。
  3. BIOS是写入到主板上的一个固件(固件就是写入到硬件上的一个软件程序),固件很多也是使用ROM来进行写入。所以很多硬件上面都会有ROM来存储固件。
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