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  • day03

    计算机硬件组成—续

    1 计算机的概念

    计算机,俗称“电脑”,它包含了我们人类对计算机的终极期望,希望它在通电之后,真的能够像我们人类一样去工作、思考等,因此,计算机的设计都是模仿人类的某一个器官或者功能的。

    2 计算机的五大组成部分

    • 控制器
      • 作用:是计算机的指挥系统,负责控制计算机其他硬件如何工作的
      • 类比:人类的大脑
    • 运算器
      • 作用:运算包括数学运算和逻辑运算
      • 类比:人类的大脑

    控制器 + 运算器 = 中央处理单元(CPU)

    • 存储器/IO设备
      • 内存
        • 作用:基于电工作,因此断电之后数据丢失,仅用于临时保存数据,存取速度都快
        • 类比:人类的大脑
      • 外存
        • 作用:基于磁工作,因此断电之后数据仍然存在,用于永久保存数据,存取速度都慢
        • 类比:人类的笔记本
    • 输入设备
      • 键盘、鼠标
    • 输出设备
      • 显示器、音箱

    3 一个程序的运行与三大核心硬件的关系

    首先程序最先一定是存放在硬盘上的

    程序的运行一定是需要先将程序从硬盘加载到内存中

    然后CPU从内存中读取程序的指令来运行

    4 PS

    我们在安装软件的时候,都是安装在了硬盘上,而软件的运行都是把程序从硬盘加载到内存中,所以,计算机硬盘的大小决定了能够安装软件的数目,而计算机内存的大小决定了计算机能够同时运行的软件数目,并且由于软件都是安装在了硬盘中,因此,软件在启动的时候从硬盘加载到内存中,所以,硬盘的读取速度决定了软件的启动速度,但是软件的运行速度取决于内存的存取速度。

    5 CPU执行一个程序的过程&兼容性

    CPU在运行一个程序的时候,首先是取指令,然后解码,最后运行。在CPU的内部,是有一个寄存器,用于存储CPU经常使用到的指令,寄存器的材质和CPU一样,所以存取速度非常快,没有延迟。接下里是CPU、CPU按照位数分为32位的CPU和64位的CPU,32位的CPU指的是一次性能够从内存中读取32个二进制位的指令,而64位的CPU则是一次性从内存中读取64个二进制位的数据,并且CPU具有向下兼容性,也就是说,64位的CPU既可以运行64位的软件也可以运行32位的软件,但是32位的CPU只能运行32位的软件,而不可以运行64位的软件。

    6 CPU的架构&多核多线程

    CPU的架构可以分为复杂指令集也就是x86架构,以及精简指令集,我们通常说一个CPU是2核4线程的,指的是这个CPU具有2个核心,每个核心相当于一个独立的CPU,并且每个核心又有2个线程,因此,2核CPU一共有4个线程

    7 存储器

    存储器按照存取速度由快而慢的排序为:寄存器、高速缓存、内存、固态硬盘、机械硬盘。

    内存:

    • 只读存储器ROM,ROM只读内存,只能用于读,断电数据不会丢失,ROM中保存的是BIOS,基本输入输出系统,由于BIOS是用于控制硬件基本运行的程序,所以不会允许被修改,因此会被固化在ROM中,除此之外还有CMOS,CMOS用于存放BIOS产生的数据,以及一些配置信息等
    • 随机存取存储器RAM
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