计算机简述

一、硬件

     CPU、内存条、存储设备、输入输出设备、多媒体设备、主机板、网络设备等

    

CPU

两种主要 CPU 架构， 分别是：精简指令集 (RISC) 与复杂指令集 (CISC) 系统

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

微指令集较为精简，每个指令的执行时间都很短，完成的动作也很单纯，指令的执行效能较佳； 但是若要做复杂的事情，就要由多个指令来完成。

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

与RISC不同的，CISC在微指令集的每个小指令可以执行一些较低阶的硬体操作，指令数目多而且复杂， 每条指令的长度并不相同。因为指令执行较为复杂所以每条指令花费的时间较长， 但每条个别指令可以处理的工作较为丰富。

注：cpu读取内存的计算

32位cpu读写最大资料量：4GB = 2的32次方（bit）

64位cpu读写最大资料量：2的64次方（bit）=2的34次方（GB）

内存条

1、主记忆体：动态随机存取记忆体(Dynamic Random Access Memory, DRAM)， 随机存取记忆体只有在通电时才能记录与使用，断电后资料就消失了。

2、多通道设计

3、第二层快取记忆体---SRAM

静态随机存取记忆体(Static Random Access Memory, 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，不过由于其速度快， 因此整合到CPU内成为快取记忆体以加快资料的存取是个不错的方式喔！

4、唯读记忆体(ROM)

   BIOS(Basic Input Output System)是一套程式，这套程式是写死到主机板上面的一个记忆体晶片中， 这个记忆体晶片在没有通电时也能够将资料记录下来，那就是唯读记忆体(Read Only Memory, ROM)。

存储设备：磁盘、软碟、光碟等（注：swap, 虚拟记忆体）

1、硬碟的物理组成

在硬碟盒里面其实是由许许多多的圆形磁碟盘、机械手臂、 磁碟读取头与主轴马达所组成的

2、磁碟盘上的资料

磁碟盘同心圆上面切出一个一个的小区块，这些小区块整合成一个圆形，让机器手臂上的读写头去存取。 这个小区块就是磁碟的最小物理储存单位，称之为磁区 (sector)

3、传输界面---连接cpu与磁蹀

SATA介面、SAS介面、USB介面

4、固态硬碟 (Solid State Disk, SSD)

输入输出设备：鼠标、键盘、扫描器、荧幕等

多媒体设备：声卡、喇叭、摄像头等

主机板：Socket, Chips等

1、发挥扩充卡效能须考虑的插槽位置

2、设备I/O位址与IRQ中断通道

3、CMOS与BIOS

4、连接周边设备的介面

网络设备：网卡、网线、集线器、网络资料等

二、软件

    操作系统、网络操作系统、文字编码系统、编译系统、文件系统、驱动程序、应用程序

操作系统

       计算机系统中的一个系统软件,管理和控制计算机系统中的硬件和软件资源,合理地组织计算机的工作流程,以便有效利用这些资源为用户提供一个功能强、使用方便的工作环境,从而在计算机与用户之间起到接口的作用。

1、进程管理：进程控制、进程同步、进程通信、进程调度

2、存储管理：内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充

3、设备管理：缓冲管理、设备分配、设备处理、虚拟设备功能、RAID技术、磁盘调度

4、文件管理：文件目录管理、文件的逻辑组织与访问方式、存储空间的管理、文件共享与安全

5、系统调用：用户态和核心态，用户程序只在用户态下运行，有时需要访问系统核心功能，这时通过系统调用接口使用系统调用

网络操作系统

      windows、Linux、Unix

文字编码系统

编译系统

    源程序头文件－－>预编译处理－－>编译程序本身－－>优化程序－－>汇编程序－－>链接程序-->可执行文件

文件系统

    操作系统用于明确存储设备（常见的是磁盘，也有基于NAND Flash的固态硬盘）或分区上的文件的方法和数据结构；即在存储设备上组织文件的方法。操作系统中负责管理和存储文件信息的软件机构称为文件管理系统，简称文件系统。文件系统由三部分组成：文件系统的接口，对对象操纵和管理的软件集合，对象及属性。

驱动程序

   驱动程序即添加到操作系统中的一小块代码，其中包含有关硬件设备的信息。有了此信息，计算机就可以与设备进行通信。驱动程序是硬件厂商根据操作系统编写的配置文件，可以说没有驱动程序，计算机中的硬件就无法工作。

应用程序

  数据结构+算法+程序设计语言