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一、计算机硬件

计算机硬件:运算器 计算器 存储器 输入设备 输出设备
cpu(运算器+控制器) 存储器(内存,外存) io设备

计算机硬件与人类器官对应

  • 运算器:数学运算与逻辑运算---------大脑

  • 控制器:是计算机的指挥系统,负责控制其他硬件的运行------------大脑

  • 运算器+控制器=》cpu--------人类的大脑

  • 存储器:存储数据

    内存:基于电工作,内存里面存储的数据都是电信号
    特点:存取速度快,断电数据丢失-----------------》人脑的记忆功能
    
    外存:存取速度比内存慢,断电数据还在,可用于永久保存-----》人类的笔记本
          固态硬盘:是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘,存储的是电信号
                特点:存取速度较快...价格贵
          机械硬盘:靠物理转速所以叫做机械磁盘,存放的是磁信号
                特点:存取速度慢...价格便宜
    
  • 输入设备Input:鼠标、键盘..... 简称"I"设备

  • 输出设备Output:打印机、显示器、音响....简称"O"设备
    一般来说把输出输入设备 统称 "IO"设备

二、与运算程序有关的三大核心硬件

  cpu
  内存
  硬盘

三、程序运行经历的步骤

  1、先将程序从硬盘读入内存-》程序启动/加载过程
  2、cpu从内存中取出程序的指令来运行-》程序的运行
  ps:程序运行的过程中产生的数据一定先存放于内存,关键数据一定要由内存刷入硬盘永久保存

四、计算机硬件详解

  cpu_x86-64
  x86:代表的是复杂指令集的一种
  指令集:控制 运算的功能
        精简指令集:干的事情少,稳定 ,一条一个用途,或者多条一个用途,设计复杂繁多
        复杂指令集:干的事情多,一条多用,不稳定,一条多用
  64位:代表内存到cpu能同时通过64bit
  64位操作系统能运行34,64位的软件
  但是34位的操作系统只能运行34位的软件,运行不了64位的软件

内存里面有:
buffer写 缓冲区:存放要往硬盘传输的数据,然后一起运送去硬盘,提升效率
cache读 缓存区:存放硬盘传输过来的数据,方便cpu需要时候直接从内存中取 而不是cpu需要用时候内存在从硬盘里面取
当cpu 内存 硬盘不能改变的情况下 如和提升系统速度?
lunx系统有个方法 因为程序运行步骤是:硬盘-》内存-》cpu
在大多数情况下内存空间都是有剩余的,所以把内存中buffer和cache充分利用了起来
从而达到了速度的提升

但这种情况下会出现内存被占满,如果内存完全被占满,整个系统就卡掉了甚至自毁
为了防止这种彻底瘫痪,用硬盘中腾出一个空间 叫做 虚拟内存
用来临时存储内存的数据,防止内存满了数据无处存放

  - 问题1 内存空间的分布受不受操作系统的控制?
  - 问题2 是不是所有的系统所有的电脑中 内存都有 buffer 和cache
  - 问题3 是不是所有的系统所有的电脑中  硬盘都有虚拟内存  还是说虚拟内存是系统设置程序才让硬盘产生的虚拟内存空间

五、操作系统

操作系统是一个协调,管理,控制计算机硬件资源与软件资源的控制程序,它处于计算机硬件与应用程序之间

六、计算机的三层结构

如图》

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