计算机硬件知识整理

编程语言的作用及与操作系统和硬件的关系：

编程语言就是用户与电脑的交流语言，编程语言是将用户的命令传达于操作系统，再通过操作系统从硬件获取信息！

应用程序-》操作系统-》硬件：

cpu-》内存-》磁盘：

cpu 与寄存器，内核态与用户态及如何切换：

寄存器存在于CPU，寄存器是为了加速CPU 的运行速度！

用户态的软件不能操作硬件，通过系统调用可以实现用户态到内核态之间的转换！

存储器系列，L1 缓存，L2 缓存，内存（RAM），EEPROM 和闪存，CMOS 与 BIOS 电池：

L1 缓存材质与 CPU一样，访问无延迟！L2 缓存比寄存器速度慢但快于内存，称为高速缓存命中！内存是易失性存储，断电后数据会全部消失！

EEPROM 和闪存也是易失性存储！ CMOS 也是易失性存储，BIOS 电池在开机后是检测硬件，读取 CMOS 存储的参数，并用来保存日期！磁盘结构，平均寻道时间，平均延迟时间，虚拟内存与 MMU：

磁盘是由一个或多个金属盘片组成，上面存储的信息是一连串的二进制；平均寻道时间指的是磁头碰到盘片至找到数据磁道之间的时间；

平均延迟时间是找到磁道之后并且转到正确的磁道扇形区的时间；虚拟内存就是将一个较大的程序分开来执行，正在运行的放在内存中，其他的在磁盘中待命！

MMU 是指 CPU 中的一个元件，称存储器管理单元！

磁带，类似与硬盘的一种存储设备，虽然容量大，但速度不如硬盘！

设备驱动与控制器：

控制器是主板上的芯片责控制连接的设备！

总线与南桥和北桥：

北桥连接的是高速设备，南桥连接的是慢速设备！

操作系统的启动流程：

计算机插电， BIOS 运行，检测硬件，读取 CMOS 存储的数据，从启动设备上读取第一个扇区的内容，启动操作系统！

应用程序的启动流程：

通过在桌面双击应用程序的快捷方式，此操作指令会通过操作系统传达给硬盘，硬盘提取应用程序的数据后，会返还给操作系统，操作系统运行应用程序的数据！