linux学习（一）：计算机硬件

计算机硬件的五大单元

• 输入单元
• 输出单元
• CPU内部的控制单元
• 算数逻辑单元
• 主内存
  

CPU

指令集

精简指令集(Reduced Instruction Set Computer, RISC)

• Sun公司的SPARC系列
• IBM公司的Power Architecture(包括PowerPC)系列
• ARM系列

复杂指令集(Complex Instruction Set Computer, CISC)

• x86架构
• x86_64架构

CPU工作效率

• 微指令集
• CPU的频率（CPU每秒钟可以进行的工作次数）

CPU字长大小(word size)

CPU每次能够处理的数据量称为字长大小(word size)， 字长大小依据CPU的设计而有32位与64位。

主内存(main memory)

动态随机访问内存(Dynamic Random Access Memory, DRAM)

随机访问内存只有在通电时才能记录与使用，断电后数据就消失了。因此我们也称这种RAM为挥发性內存。

静态随机访问内存(Static Random Access Memory, SRAM)

SRAM在设计上使用的电晶体数量较多，价格较高，且不易做成大容量，不过由於其速度快， 因此整合到CPU内成为缓存内存以加快数据的存取是个不错的方式喔！

只读内存(ROM)

CMOS

CMOS主要的功能为记录主机板上面的重要参数， 包括系统时间、CPU电压与频率、各项设备的I/O位址与IRQ等，由於这些数据的记录要花费电力，因此主机板上面才有电池。CMOS内的数据靠BIOS读取与更新。

BIOS(Basic Input Output System)

BIOS为写入到主机板上某一块 flash 或 EEPROM 的程序，他可以在开机的时候执行，以载入CMOS当中的参数， 并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。BIOS程序也可以修改CMOS中的数据， 每种主机板呼叫BIOS设定程序的按键都不同，一般桌上型计算机常见的是使用[del]按键进入BIOS设定画面。

显示卡

又称为VGA(Video Graphics Array)，有一个内存的容量，这个显示卡内存容量将会影响到最终你的萤幕解析度与色彩深度。
显示卡厂商直接在显示卡上面嵌入一个3D加速的芯片，这就是所谓的GPU称谓的由来。
每个像素占用3bytes（RGB）。

硬盘与储存设备

• 磁区(Sector)
  整个磁碟盘上头好像有多个同心圆绘制出的圆形图，而由圆心以放射状的方式分割出磁碟的最小储存单位，那就是磁区(Sector)， 在物理组成分面，每个磁区大小为512Bytes，这个值是不会改变的。

• 磁轨(track)
  磁区组成一个圆就成为磁轨(track)。

• 磁柱(Cylinder)
  如果是在多碟的硬盘上面，在所有磁碟盘上面的同一个磁轨可以组成一个磁柱(Cylinder)， 磁柱也是一般我们分割硬盘时的最小单位了！

在计算整个硬盘的储存量时，简单的计算公式就是：『header数量 * 每个header负责的磁柱数量 * 每个磁柱所含有的磁区数量 * 磁区的容量』，单位换算为『header * cylinder/header * secter/cylinder * 512bytes/secter』，简单的写法如下： Head x Cylinder x Sector x 512 Bytes。 不过要注意的是，一般硬盘制造商在显示硬盘的容量时，大多是以十进位来编号，因此市售的500GB硬盘， 理论上仅会有460GBytes左右的容量喔！

传输介面

- IDE介面
插槽所使用的排线较宽，每条排线上面可以接两个IDE装置，由於可以接两个装置，那为了判别两个装置的主/从架构， 因此这种磁碟机上面需要调整跳针(Jump)成为Master或slave
- SATA介面
仅接一颗硬盘，不需要调整跳针
- SCSI介面
在控制器上含有一颗处理器

连接周边设备的介面

• PS/2介面：这是常见的键盘与鼠标的介面，不过渐渐有被USB介面取代的趋势；
• USB介面：目前相当流行的一个介面，支持随插即用。 主流的USB版本为USB 2.0，这个规格的速度可达480Mbps，相对之下的USB 1.1仅达12Mbps差异很大，购买周边设备要注意啊！ 不然copy一些数据到USB硬盘时，会吐血….
• 声音输出、输入与麦克风：这个是一些圆形的插孔， 而必须你的主机板上面有内建音效芯片时，才会有这三个东西；
• RJ-45网络头：如果有内建网络芯片的话，那么就会有这种接头出现。 这种接头有点类似电话接头，不过内部有八蕊线喔！接上网络线后在这个接头上会有灯号亮起才对！
• 其他过时介面：包括早期的用来连结鼠标的九针序列埠(com1)，以及连结印表机的25针并列埠(LPT1)等等。