章节1 计算机体系结构

1.2.1-计算机硬件组成-CPU

计算机组成

台式机硬件-内部

台式机硬件-外部结构

CPU

Center Processing Unit（中央处理器/处理器）

常见的电脑处理器：

Inetl奔腾8086、酷睿i5 i7 i9；AMD 锐龙

常见的手机处理器：

高通骁龙系列、苹果 A系列、海思麒麟系列、联发科天玑系列

CPU的本质

控制单元（Control Unit）：完成数据处理整个过程中的调配工作；
算术逻辑单元ALU（Arithmetic Logic Unit）：完成各个指令以便得到程序最终想要的结果；
存储单元：负责存储原始数据以及运算结果。

芯片和CPU的关系

芯片有很多种，CPU芯片是其中一种
其他还有GPU、NPU、FPGA等等

GPU：Graphic Processing Unit 图形处理单元

NPU：Neural Network Process Units 神经网络处理单元

FPGA：Field-Programmable Gate Array 现场可编程门

CPU和GPU的区别

CPU重要参数

核心数：物理核心数
线程：超线程技术，逻辑处理器
频率：工作频率，1秒钟产生的脉冲信号
32位和64位：CPU一位能处理的位数

CPU指令集和架构

指令是用来控制硬件的，经过编译后：01010101的电信号
复杂指令集（Complex Instruction Set Computer）：每个指令做复杂动作，完成操作需要较少指令，庞大
代表：Intel X86
精简指令集（Reduced Instruction Set Computer）：每个指令做简单动作，完成操作需要很多指令，灵活
代表：ARM、RISC-V、MIPS

1.2.2-计算机硬件组成-内存

内存（主存）

内存与存储空间

运行内存：RAM（Random Access Memory）

存储空间：ROM（Read Only Memory）

内存的工作频率

SDRAM：100 133 166 200

DDR： 200 266 333 400

DDR2： 400 533 667 800 1066

DDR3： 800 1066 1333 1600 1866 2133

DDR4： 2133 2400 2666 3200

DDR5： 4800 5200 5600 …

1.2.3-计算机硬件组成-硬盘

硬盘类型

机械硬盘和固态硬盘工作原理

硬盘：外存

硬盘和内存的区别

读写速度：内存的读写速度是硬盘的几个数量级倍。
作用：内存的数据是用来给CPU读取与计算的，硬盘上的数据是暂时不用的。
持久存储：硬盘可以永久存储数据，但内存中的数据在下一次开机后会消失。

输入输出设备

输入设备：键盘、鼠标、麦克风、摄像头、扫描仪、数位板、游戏手柄等等；

输出设备：显示器、打印机、音响等等。

显卡（GPU）

声卡

计算机体系结构

1.3.2-程序运行原理-编程语言

编程语言

机器语言：二进制代码语言

01000000101

汇编语言：用英文字母或符号串来替代操作

LOAD A

ADD B

STORE C

高级编程语言：贴近自然语言，不直接操作硬件，可移植

C =A + B;

从源代码到可执行程序

操作系统

为什么需要操作系统（Operating System）？

提供API，屏蔽硬件差异
协调系统资源

1.4-个人电脑操作系统

微软DOS

Windows 95

Window XP

Windows 7

Windows 10

其他操作系统

Apple：MacOS

1.5-服务器操作系统

服务器操作系统

Windows Server系列

Linux系列：Redhat、CentOS、Debian、Ubuntu

Unix系列：SUN Solaris、BSD Unix