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一：CPU详解
1.CPU的分类与指令集
CPU分2种，32位（X86）和64位（X86-64）
CPU具有向下兼容性，就像USB3.0可以兼容USB2.0一样，64位的CPU既可以运行64位的程序，同样也可以运行32位的程序。
2.内核态与用户态
代表CPU的2种工作状态
①内核态：运行的程序是操作系统，可以操作计算机硬件
②用户态：运行的程序是应用程序，不能操作计算机硬件
内核态与用户态的转换
应用程序的运行必然涉及到计算机硬件的操作，那就必须有用户态切换到
内核态下才能实现，所以计算机工作时在频繁发生内核态与用户态的转换
3.常见CPU
常见的桌面CPU有 “intel（英特尔）” 和 “AMD”
Intel：
英特尔是美国一家以研制CPU处理器为主的公司，是全球最大的个人计算机零件和CPU制造商，它成立于1968年，具有50年产品创新和市场领导的历史。
AMD：
美国AMD半导体公司专门为计算机、通信和消费电子行业设计和制造各种创新的微处理器（CPU、GPU、APU、主板芯片组、电视卡芯片等)。
以及提供闪存和低功率处理器解决方案，公司成立于1969年。
AMD致力为技术用户——从企业、政府机构到个人消费者——提供基于标准的、以客户为中心的解决方案。
二：存储器
RAM
随机存取存储器（英语：Random Access Memory，缩写：RAM），也就是内存。
常说的也叫主存，是与CPU直接交换数据的内部存储器。
优点：可读可写，读写速度快，最快DDR4标准的内存读写速度高达50000MB/s
缺点：一旦断电，数据就会丢失
ROM
ROM 是 read only memory的简称，表示只读存储器。
只读存储器（ROM）是一种在正常工作时其存储的数据固定不变，其中的数据只能读出，不能写入。
即使断电也能够保留数据，要想在只读存储器中存入或改变数据，必须具备特定的条件。
优点：即使断电也可以保存数据
缺点：只能读取，不能写入，读写速度慢
CMOS
是电脑主板上的一块可读写的RAM芯片。
在电脑主板上用来保存BIOS设置完电脑硬件参数后的数据，这个芯片仅仅是用来存放数据的。
优点：可读可写，可保存数据，耗电量极低
缺点：读写速度慢，断电数据会丢失
硬盘
电脑硬盘是计算机最主要的存储设备，主要分为 “机械硬盘” 和 “固态硬盘” 2种。
机械硬盘（HDD：Hard Drive Disk）
磁道：一圈数据，对应着一串二进制（1bit代表一个二进制位）
单位换算：
8bit比特（位） = 1Bytes字节
1024Bytes = 1KB
1024KB = 1MB
1024MB = 1GB
1024GB = 1TB
1024TB = 1PB
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
IO延迟：
以一个7200rpm的硬盘为例：
7200rpm也就是7200转 / 分钟
120转 / 秒
1次转动花费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
IO设备=设备的控制+设备本身
常见的机械硬盘接口：SATA
优点：存储容量大，价格便宜，使用寿命长。
缺点：读写速度慢，最快读写速度约为300M/s；有噪音；震荡易损坏；功耗大。
固态硬盘（SSD：Solid State Disk）
俗固态硬盘是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘。
SSD由控制单元和存储单元（FLASH芯片、DRAM芯片）组成。
常见的固态硬盘接口：SATA、M.2、PCI-E
优点：读写速度快，最快读写速度约为5000M/s；轻便、功耗小、抗震防摔。
缺点：最大容量小于机械硬盘；价格高；因为擦写次数的限制，寿命短。
三：操作系统启动流程相关
BIOS介绍：
BIOS：Basic Input Output System，基本输入输出系统
BIOS是被烧录在主板的ROM中的一个程序
（这里说的主板是纯主板，不包括CPU，内存和硬盘之类的硬件）
BIOS中的配置信息会被保存在CMOS中，一旦CMOS断电，这些配置信息就会被清空。
虽然BIOS是一个底层的系统，但是也可以设置密码，开机后先于操作系统执行。
操作系统具体启动流程：
1.计算机按下开机按钮，通电
2.BIOS开始运行，进行硬件检测：CPU、内存、硬盘...
3.BIOS读取CMOS存储区中的配置参数，选择要启动的硬件设备
4.从启动的硬件设备中读取第一个扇区的信息（引导根据分区格式的不同分为MBR和UEFI）
5.根据分区信息读入bootloader启动装载模块，启动操作系统
6.操作系统询问BIOS，获得配置信息。系统监测设备驱动是否正常，然后将其调入内核
四：应用程序启动流程
以 “Windows系统”为例：
1.双击 “.exe” 结尾的快捷方式，找到文件的绝对路径
2.操作系统根据文件路径找到exe程序在硬盘的位置，控制其代码从硬盘加载到内存
3.控制CPU从内存中读取之前读入内存的应用程序的代码执行，应用程序启动完成
