计算机概述总结 定义 电脑—计算机：接受用户输入的命令、数据信息，由中央处理器进行算数和逻辑运算之后，产生并存储信息的工具。
计算机定义 电脑硬件的五大单 主要有三大部分，如下所示： 1.输入单：键盘、鼠标、读卡器、扫描仪、手写板 2.主机单：（就是电脑主机，台式机的机箱里面的东西）主板、CPU、GPU显卡、内存、固态\机械硬盘、电源、散热器 3.输出单：屏幕、打印机 重点是CPU，英文全称是：Central Processing Unit。作为一个特定功能的芯片，里面含有指令集，cpu主要含有控制单和算术逻辑单。 其中，控制单负责协调各周边组件和各单之间的工作；算术逻辑单负责程序运算和逻辑判断。 CPU读取的数据从内存中来，内存中的数据则是从输入单传输进来，cpu处理完毕的数据也必须要先写回内存，最后数据才从内存传输到输出单。
电脑的五大单 上图中的重点就是CPU和内存，特别要注重的就是实线部分的传输方向，实际上数据都是通过内存流出去的。 （这就是为啥提高电脑性能，通常最简单的方法就是加大内存的容量，就是DIY笔记本或者台式机一样） CPU架构 当前最常见的两种CPU架构：精简指令集（RISC,英文全称是：Reduced Instruction Set Computer）和复杂指令集（CISC,英文全称是：Complex Instruction Set Computer） 精简指令集 RISC：精简，每个指令的运行时间短，完成的操作指令也很简单，如果需要做复杂的事情，就需要由多个指令来完成。最常见的就是ARM公司的CPU，现在使用ARM架构的CPU广泛应用在我们的手机和平板还有智能汽车上。 复杂指令集 CISC：在指令集的每个小指令可以执行一些比较低级的硬件操作，指令数目多而且复杂，每条指令的长度并不相同。因为指令集复杂，所以每条指令花费的时间也比较多，但是可以执行丰富的工作。最常见的就是Intel、AMD等公司开发的CPU。不过由于最早那块Intel研发的CPU代号叫：8086，后面依次又叫80286、80386等，所以这种架构的CPU都叫：X86架构了。 当前的笔记本电脑、台式机的CPU，甚至是手机、平板的CPU都是64位的。64位的个人电脑CPU又被统称为：X86-64架构。 这里说的位（bit），就是cpu一次可以读取数据的最大数据量，64位就是一次可以最大读取64位的数据，32位就是一次可以最大读取32位的数据。读的越多，算的也越快，因此能够从内存中读写的数据也是有所限制的，一般32位的cpu所能读写的最大数据量就是4GB。 不同的CPU架构的差异主要存在于整体结构：二级缓存、命令执行周期数指令集不同：新的x86架构有很多很先进的指令集，先进的指令集可以加速 多媒体程序的运行，增强虚拟化的性能，也可以增加能源利用效率，让CPU能耗降低。 常用计算单位 容量单位 电脑的运算能力除了对cpu指令集设计的优劣之外，主要还是由速度来决定的，存放在电脑存储设备当中的数据也是有单位的。 电脑对于数据信息的判断主要是依据有无通电来记录信息，所以理论上对于每一个记录单位而言，它只认识0与1而已。0和1这个二进制单位称为位（bit，亦称比特），但是位实在太小了，所以在存储数据时每份简单的数据都会使用8个位的大小来记录，因此定义出字节(Byte)这个单位，他们的关系为： 1字节=8比特进位制KiloMegaGigaTeraPetaExaZetta二进制K1024M1024G1024T1024P1024E十进制K1000M1000G1000T1000P1000Z速度单位 cpu的命令周期常使用MHz或者是GHz之类的单位，这个HZ就是“次数每秒”，用到计算机上就是每秒可以计算多少次。 而网络使用的单位是Mbit/s，就是每秒传输多少Mbit。 个人电脑架构和相关设备组件 主板（Motherboard）是连接各个组件的重要部分。早期主板上的早期芯片通常是由两个网桥来控制各组件的通信，分别是：北桥：负责连接速度较快的CPU、内存、显卡等组件南桥：负责连接速度较慢的设备接口，包括硬盘、USB设备、网卡等相关设备 不过目前大多数将北桥的内存控制器整合到cpu当中，主要因为cpu和内存之间的交流，会消耗掉北桥的总可用带宽，将内存控制器整合到cpu中之后，cpu就可以和内存直接交流，速度较快之外，也不会消耗掉更多的带宽！ 硬盘与存储设备 SATA接口版本带宽（Gbit/s）速度（MB/S）SATA 1.01.5150SATA 2.03300SATA 3.06500 现在已经发展到第三代，每一代可以向下兼容！SAS接口版本带宽（Gbit/s）速度（MB/s）SAS 13300SAS 26600SAS USB接口版本带宽(Mbit/s)速度(MB/S)USB 1.0121.5USB 2.048060USB 3.05G500USB 3.110G1000固态硬盘（Solid State Disk，SSD） 传统硬盘有个很致命的问题，就是需要驱动电机马达去转动碟片，就会造成很严重的磁盘读取速度延迟。 固态硬盘最大的好处就是，它没有马达，不需要转动，而是通过闪存直接读写的特性，因此除了没数据延迟且快速之外，还很省电。 软件程序运行 “没有插电的电脑是一堆废铁，插了电的电脑是是什么呢？ 是一对会电人的废铁！” 电脑系统的软件可以分为两大类，一种是系统软件，另一种是应用程序。 下面的图展示了机器语言和高级编程语言的区别： 
编译器的角色 操作系统 操作系统内核（Kernel） 操作系统（Operating System，OS），其实也是一组程序，这组程序的重点在于管理电脑的所有活动以及驱动系统中的所有硬件。 内核程序放置到内存当中的区块是受保护的，并且启动之后就一直常驻在内存当中。系统调用（System Call） 操作系统通常会提供一套应用程序编程接口（Application Programming Interface，API）给程序员来开发软件，工程师遵守API就很容易开发软件。 电脑系统主要由硬件组成，然后内核程序主要在管理硬件，提供合理的电脑系统资源分配（包括cpu资源、内存资源），因此只要硬件不同，内核就的要进行修改才行。
操作系统的角色 在定义上，只要能够让电脑硬件正确无误地运行，那就算是操作系统。 其实，操作系统就是内核及其提供的接口工具。操作系统的内核层直接参考硬件规格写成，所以同一个操作系统程序不能够再不一样的硬件架构下运行。操作系统只是管理整个硬件资源，包括CPU、内存、输入输出设备以及文件系统等。应用程序的开发都是参考操作系统提供的API，所以该应用程序只能在该操作系统上面运行而已，不可以在其他操作系统上运行。
内核功能 驱动程序 驱动程序是操作系统里面相当重要的一环。为了解决硬件不断更新的问题，操作系统通常会提供一个API给硬件开发商，他们根据这个接口来设计驱动硬件的驱动程序。
驱动程序与操作系统的关系 从上图可以看到几个小重点：操作系统必须能够驱动硬件，如此应用程序才能够使用该硬件功能；一般来说，操作系统会提供API，让开发商编写他们的驱动程序；要使用新硬件功能，必须要安装厂商提供的驱动程序才行；驱动程序是由厂商提供，与操作系统无关。 应用程序 应用程序是参考操作系统提供的API所开发出来的软件，这些软件可以让用户操作，以实现某些功能。 重点总结 BIOS（Basic Input Output System）是一个程序，这个程序写死在主板上面的一个内存芯片中，这个内存芯片在没有通电的情况下也能够将数据记录下来，那就是制度存储器(Read Only Memory，ROM)。关于cpu的频率部分：外频指的是CPU与外部组件进行数据传输时的速度，倍频则是CPU内部用来加速工作性能的一个倍数，两者相乘才是CPU的频率速度。新的CPU设计中，已经将北桥的内存控制芯片整合到CPU内，而CPU与内存、显卡通信的总线，通常称为系统总线。南桥就是所谓的输入输出(I\O)总线，主要在连接硬盘、USB、网卡等设备。个人电脑的内存主要组件为动态随机存取内存（Dynamic Random Access Memory，DRAM），CPU内部的二级缓存则使用的静态随机存取（Static Random Access Memory，SRAM）。传统硬盘的组成为：圆形碟片、机械手臂、磁头和主轴电机组成。其中碟片的组成为扇区、磁道和柱面。常见的字符编码为ASC||,简体中文编码为GB2312,UTF-8,目前主流的时UTF-8。
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