一.CPU详解
cpu的分类与指令集
1.x86 x64
cpu具有向下兼容性
64位的cpu既可以运行64位的程序，也可以运行32位的程序
2.内核态与用户态
代表CPU的两种工作方式
- 内核态：运行的程序是操作系统，可以操作计算机硬件
- 用户态：运行的程序是应用程序（用户程序，例如qq，微信等），不能操作计算机硬件
两种状态的转换：
应用程序的运行必然涉及计算机硬件的操作，那就必须有用户态转换到内核态下才可以实现，所以计算机工作时在频繁的发生两种状态的转换
3.多线程与多芯片
2核4线程
2核代表有两个cpu，4线程是指每个CPU都有两个线程>假的4核
4核8线程
4核代表有两个cpu，8线程是指每个CPU都有两个线程>假的8核
二.存储器详解
1.RAM
内存
内存条，4g，8g等等
2.ROM
“只读内存”
存放计算机厂商写死（无法修改）在计算机上的一段核心程序（BIOS）
3.CMOS
读取速度慢，断点数据丢失，耗电量极低
4.硬盘
机械硬盘:磁盘
磁道：一圈数据，对应着一串二进制（1bit代表一个二进制位）8bit比特位=1Bytes字节
1024Bytes=1KB
1024KB=1MB
1024MB=1GB
1024GB=1TB
1024TB=1PB
200G=20010001000B
扇区：
一个扇区通过为512Bytes
站在硬盘的解读，一次性读写数据的最小单为为扇区
操作系统一次性读写的单位是一个block块=》8扇区的大小=4096Bytes
- 固态硬盘
IO延迟
7200转/min
120转/s
1/120转/s=转一圈需要花费8ms
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
优化程序运行效率的一个核心法则：能从内存取数据，就不要从硬盘取
三.总线
总线（Bus）是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束，按照计算机所传输的信息种类，计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用来传输数据、数据地址和控制信号。总线是一种内部结构，它是cpu、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道，主机的各个部件通过总线相连接，外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接，从而形成了计算机硬件系统。在计算机系统中，各个部件之间传送信息的公共通路叫总线，微型计算机是以总线结构来连接各个功能部件的。总线按功能和规范可分为五大类，数据总线、地址总线、控制总线、扩展总线及局部总线
四.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：充当内存，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.BIOS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扇区的内容（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BIOS，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