理解计算机基础知识、程序和操作系统
1、什么是计算机
计算机是存储和处理数据的电子设备。
计算机包括硬件和软件两个部分,一般看的见的物理部分,为硬件部分;看不见的指令,为软件部分;【指令:一般指控制硬件并使硬件完成特定的任务】。
一台计算机主要由1、中央处理器(CPU)2、内存(主存)3、存储设备(例如,磁盘和光盘)4、输入设备(例如,鼠标和键盘)5、输入设备(例如,显示器和打印机)6、通信设备(例如调制解调器和网卡)六大部分组成。这些组件通过一个称为总线(bus)的子系统连接。在个人计算机中,总线搭建的主板上,主板是连接计算机各个部分的电路板。
1.2.1中央处理器(CPU)
中央处理器(Central Processing Unit ,CPU)是计算机的大脑,它从内存中获取指令,然后执行这些指令。CPU主要由两个部分组成:控制单元和算数/逻辑单元。控制单元用于控制和协调其他组件的动作;算数/逻辑单元用于完成加减乘除和逻辑运算。
CPU的构成:CPU构建在一块小小的硅半导体芯片上,这块芯片上有数以百万的晶体管电路开关,用于处理信息。
每台计算器都有一个内部时钟,该时钟以固定速度发射电子脉冲。这些脉冲用于控制和同步各种操作的步调。时钟速度越快,在给定时间段内执行的指令就越多。时钟速度的计量单位为赫兹(hertz,Hz),1Hz相当于每秒一个脉冲。目前计算机的时钟速度通常以千兆赫(GHz)来表述,Intel公司最新处理器的运行速度大约是3GHz;
最初开发出来的CPU只有一个核。核实处理器中实现指令读取和执行的部分。目前已经有两个三个四个八个核,将来将会更多,处理数据的速度将更加的快。
1.2.2比特和字节
0和1被解释为二进制数字系统的数,并将它们称为比特(bit,二进制数)
字节是计算机最小存储单元。每个字节有八个比特构成。各种类型的数据都被编码为字节序列。编码和解码都是系统根据编码模式来自动完成的。比较流行的编码模式有ASCII。
千字节(kilobyte,KB)大约是1000字节
兆字节(megabyte,MB)大约是100万字节
千兆(gigabyte,GB)大约是10亿字节
万亿字节(terabyte,TB)大约是1万亿字节
1.2.3内存(RAM)
计算机的内存由一个有序的字节序列组成,用于存储程序及程序需要的数据。
每个字节都有唯一的地址,如图
内存的构建:内存的构建跟CPU一样,硅半导体表面上嵌着数以百万的晶体管,但与CPU相比,内存芯片更简单、更低速、更便宜。
1.2.4存储设备
计算机内存的数据是易失的数据保存形式:断电时存储在内存中的信息会丢失。但在存储设备上,程序和数据将被永久的保存,当计算机要使用它们的时候,再移入内存,但内存的读取要比存储设备读取要快的多。
存储设备主要由下面三个类型
- 磁盘驱动器
- 光盘驱动器
- USB闪存驱动器
驱动器是对存储介质进行操作的设备,例如磁盘和光盘。存储介质物理地存储数据和程序指令。驱动器从介质读取数据并将数据写在介质上。
磁盘:硬盘,移动硬盘
光盘:光盘驱动器类型有两种:只读光盘(CD-R)和读写光盘(CD-RW)。DVD也分为两种DVD-R和DVD-RW;
USB闪存驱动器:将外部设备连接到计算机上
1.2.5输入和输出设备
输入:鼠标和键盘等
输出:显示器和打印机等
1.2.6通信设备
计算机可以通过通信设备进行联网,例如拨号调制解调器,DSL,电缆调制解调器,有线网络接口卡,
或者无线配置器.