一、计算机的三个根本性基础
1、计算机是执行输入、运算、输出的机器；
2、程序是指令和数据的集合；
3、计算机的处理方式有时与人的思维习惯不同；
说明：对计算机来说什么都是数字，为了贴近人类，计算机在不断的变化。
二、计算机硬件的组成要素
1、CPU、内存、以及I/O
CPU是计算机的大脑，其内部可对数据执行运算并控内存和I／O；
内存用于存储数据和指令；
I/O负责把鼠标、键盘、显示器等周边设备和主机连接在一起。
说明：CPU－中央处理器（central processing unit）
HZ：驱动运转的时钟频率，一秒发出一次时钟信号就是1hz， M代表100万；
三、CPU的种类
1、精简指令集：每个指令执行的时间很短，如ARM架构的CPU。
2、复杂指令集：指令数目多且复杂，每条指令的长度并不同，花费的时间较长，但是每条指令处理的工作较为丰富，常见的有intel等X86架构的CPU。
四、接口设备
主板：负责将所有的设备连接在一起，让所有的设备能够进行协调与通信；主板组件：主板芯片组，将所有设备汇集在一起；
存储设备：硬盘、软盘、光盘、磁带等
显示设备：显卡，与显示的精度、色彩与分辨率有关系
网络设备：网卡
五、计算机的运作流程
1、CPU = 大脑，判断控制；
2、内存 = 大脑中的记录区块
3、硬盘 = 大脑中的记忆区块
4、主板 = 神经系统，将重要的组件连接起来
5、各项接口设备 = 人体与外界通信的手、脚、皮肤、眼睛等，是人体与外界互动的关键部位
6、显卡 = 脑袋中的影像
7、电源 = 心脏
概述：整台主机中最重要的是CPU与内存，CPU的数据来自于内存，如果要用到过去的经验来判断事情，就需要将硬盘中的内容放到内存中，再交给CPU进行判断，之后再发送命令给各个接口设备。
六、 计算机常用的计算单位
大小单位：计算机通过有没有通电来记录信息，1字节= 8 bit ，大小单位使用二进制表示。K= 1024B M = 1024K G= 1024M T= 1024G P = 1024T
速度单位：HZ 秒分之一，速度使用十进制表示；
七、个人计算机
intel的芯片组架构：
北桥：负责连接速度较快的CPU、内存、显卡等组件；
南桥：负责连接速度较慢的周边接口、硬盘、USB、网卡等；
AMD的芯片组架构：内存直接与CPU通信，不通过北桥，目的是为了加速两者之间的通信，将内存控制组件集成在CPU中。
八、CPU
单核：仅有一个计算单元
多核：将多个计算内核嵌入到一个CPU钟
外频：CPU与外部组件进行数据传输与计算时的速度；
倍频：CPU内部用来加速工作性能的一个倍数；
频率：外频*倍频
超频：将CPU的倍频或者外频通过主板的设定功能更改成较高频率的一种方式，倍频一般无法修改，因此主要通过外频来实现超频。
32位与64位：CPU与内存通信速度是依靠外频，每次传送的数据量大小是由总线的功能决定的，北桥的总线称为系统总线，属于内存传输的主要通道，南桥就是输入输出I/O总线，主要用于连接硬盘、USB、网卡等接口设备，北桥所支持的频率称为前端总线速度，每次传输的位数就是总线宽度，每秒传输的最大数据量为总线速度*总线宽度，常见的总线宽度有32位和64位，CPU每次能够处理的数据量称为字组大小，依据CPU的设计有32位和64位，注意：字组大小可以和总线宽度不同。
九、内存：CPU所使用的数据都来自于内存
分类：
DDR：双倍数据传输速度，在一次工作周期中进行两次数据传送，类似与CPU的倍频；
SRAM：静态随机访问内存；
DRAM：动态随机访问内存；
参数：数据宽度、外频、频率、频宽、容量
注：内存型号与CPU和芯片组有关；容量越大，系统越快。
双通道设计：将两个内存汇整在一起，将内存的数据宽度提升一倍的作用；将相同型号的内存必须插在相同颜色的槽位中；
CPU二层高速缓存：集成在CPU内部，将常用的程序或数据放在CPU二级高速缓存中，将大大提升CPU的性能，L2内存的速度必须与CPU频率相同，使用SRAM实现。
只读存储器：ROM，断电不丢失，BIOS程序就是写死在此类内存芯片中；
十、显卡
显卡的内存容量将影响屏幕分辨率和色彩深度，因为色彩颜色会占用内存；
显卡的运算能力决定3D画面质感，通过在显卡上面嵌入一个3D加速芯片，即GPU。
参数：宽度、速度、频宽；
十一、硬盘与存储设备
存储设备：硬盘、软盘、CD、DVD、U盘等；
硬盘组成：许多盘片、机械手臂、磁头、主轴马达
数据写在磁性物质的盘片上，主轴马达让盘片转动，读写主要通过机械手臂上的读写头在盘片上面进行读写操作。
盘片的数据如何写入
扇区：磁盘的最小存储单位，每个扇区大小为512字节，不会改变；
磁道：扇区组成的一个圆称为磁道；
柱面：所有盘片上的同一个同一个磁道组成柱面；是分割硬盘的最小单位；
硬盘存储量= header数量*每个header负责的柱面数量*每柱面上所包含的扇区数量*扇区的容量；
注：商家显示的硬盘容量为十进制，但是实际存储大小是使用二进制计算。
十二、传输接口：硬盘与主机系统的连接需要传输接口实现。
分类：
IDE接口：使用的排线较宽，每个排线上面可以接两个IDE设备，可以实现两个设备的主从架构；
SATA接口：排线较细，每条连线上面只能接一个SATA设备，速度较快。主流接口；
SCSI接口：硬盘控制器上面含有处理器，速度快且不消耗CPU资源；
缓冲存储器：将硬盘内的数据缓存起来，加速系统的读取性能。
转速：硬盘主要通过主轴马达转动盘片来访问，因此转速的快慢影响性能；
运转的时候抖动的话会造成数据或磁盘的损坏，因为机械手臂上的磁头与磁盘的接触之间的空间很细微。
十三、设备 I/O 地址与 IRQ 中断信道
I/O 地址有点类似每个装置的门牌号码，每个装置都有他自己的地址，一般来说，不能有两个装置使用同一个 I/O 地址， 否则系统就会不晓得该如何运作这两个装置了。
如果 I/O 地址想成是各装置的门牌号码，那么 IRQ 就可以想成是各个门牌连接到邮件中心(CPU)的专门路径，各装置可以通过IRQ中断信道来告知CPU该装置的工作情况，以方便CPU进行工作分配的任务。
十四、CMOS 和 BIOS
CMOS主要的功能为记录主板上面的重要参数， 包括系统时间、CPU 电压与频率、各项设备的 I/O 地址和 IRQ 等，由于这些数据的记录需要花费电力，因此主板上面有电池。
BIOS 为写入到主板上某一块 flash 戒 EEPROM的程序，他可以在开机的时候执行，以加载 CMOS 当中的参数， 幵尝试呼叫储存装置中的开机程序，进一步进入操作系统当中。
十五、机器程序与编译程序
机器程序的缺点：
需要了解机器语言；需要了解所有硬件的相关功能函数：因为你的程序必须要写给机器看， 你就得要参考机器本身的功能，然后针对该功能去撰写程序代码。
程序不具有可移植性：每个 CPU 都有独特的微指令集，同样的，每个硬件都有其功能函数。 因此，你为 A 计算机写的程序，理论上是没有办法在 B 计算机上面运作！而程序代码的修改非常困难！
程序具有专一性：程序必须要针对硬件功能函数来撰写， 如果开发了一支浏览器程序，想要再开发档案管理程序时，还是得仍头再参考硬件癿功能函数来继续撰写。
十六、操作系统核心(Kernel)
操作系统(Operating System, OS)其实也是一组程序， 这组程序的重点在于管理计算机的所有活动以及驱劢系统中癿所有硬件。 操作系统的功能就是让CPU 可以开始判断逻辑与运算数值、 让主存储器可以开始加载/读出数据不程序代码、让硬盘可以开始被存取、让网络卡可以开始传输数据、 讥所有周边可以开始运转等等。总之，硬件的所有动作都必须要透过操作系统来达成。
十七、系统调用
操作系统通常会提供一整组的开发接口给工程师来开发软件！ 工程师需要遵守该开发接口那就很容易开发软件了。
十八、核心功能
系统调用接口(System call interface)
程序管理(Process control)
内存管理(Memory management)
文件系统管理(Filesystem management)
装置的驱劢(Device drivers)
十九、操作系统和驱动程序
二十、应用程序
应用程序是参考操作系统提供的开发接口所开发出来软件，这些软件可以让用户操作，以达到某些计算的功能利用。