计算机基础

一. 冯.诺伊曼结构

运算器
控制器
存储器
输入设备
输出设备

三个基本原则

1. 采用二进制逻辑，

2. 程序存储执行，

3. 五个部分

cpu:运算器，控制器，寄存器

二. 软硬件工作流程

计算机组成部分

1. 硬件系统

2. 软件系统

工作流程

1. 调用操作系统给cpu发送指令

2. cpu计算指令转换成电信号发送给硬盘

3. 硬盘接受指令读取数据加载到内存

4. 内存传递数据发送给cpu计算调用输出设备的指令

5. 输出设备输出

内存断电失去

速度：cpu>内存>硬盘

物理条件限制硬盘读取速度慢存至内存保证多线程提速

CPU中央处理器

CPU架构

厂商给同一系列制作规范，区分不同类型cpu

指令集ISA系统程序指令翻译为cpu语言（二进制机器码）完成cpu内的指令运算和控制

复杂指令集（CISC)执行简洁 简单指令集（RISC）较为复杂

Windows仅和x86架构兼容 高版本开始兼容arm

常见CPU架构

1. x86 功耗高，性能高

2. ARM 功耗低，性能低，手机称soc（集成器件）

3. mips 国防科技应用

4. RISC-V 新架构，开源且免费

dirwin就是Windows

CPU针脚

AMD一直有针脚，intel早期有现在基本封装到主板

• 带针脚PGA封装

• 不带针脚LGA封装

CPU性能参数

系统>系统信息中查看

• CPU主频（基准速度）高，功耗高，性能强

GHz=1，000，000，000Hz

• 主频CPU的电波处理速度

• 多核并发计算

• 主频根据核数及其频率并行计算

• Intelcpu尾号带k的可以超频，贵

• 无字母标准版，多用于台式机，主频高

• 超频: 控制cpu电压来提高主频

• F不带核显

核显/显卡：把cpu计算的指令转换为显示器电路信号

• 带H主频低，U更低

• G带nb核显

• 最高睿频：自动超频

核心数量/线程数量

• 多任务流程：硬盘加载程序，内存中（进程）

• 核心数量决定任务数量

• 操作系统控制多任务在同一核心上运算

并发执行，伪同时，并行执行，真执行

DOS操作系统只能同时执行一个任务（单任务系统）

• 每个进程有多个线程

• 一个核心有多个线程处理单元（超线程技术）

• 拆分添加逻辑处理单元--- 提高运行效率

• 核心逻辑处理单元，计算处理单元，寄存器

三级缓存

集成在cpu里的内存

• L1 L2 L2 内存依次增大，读取速度依次减小

• 断电消失

• 缓存大处理复杂逻辑计算能力强

• 单核共享/多核共享，缓存

热设计·能耗

没啥说的，字面意思

内存参数

CPU支持的最大内存

内存

• CPU和硬盘交互的缓冲区

• 易失性存储设备

• 内存溢出，程序反复进出硬盘，内存

内存说明

• cpu位数：一次性处理的二进制指令长度

• 内存受制于cpu能处理的最大内存大小，总线，操作系统

• 操作系统控制所有硬件

• 操作系统控制硬盘向内存传输数据

• 内存，cpu间的数据传输总线（也有位数）对应CPU设计

• 软件位数意味着一次完整指令长度

• 寻址：操作系统在内存中寻找数据指令，寻址大小指的是指令长度

2*32=4GB 最大128GB

高打低内存浪费

内存频率问题

• 同主频一样，高则代表性能好

DDR3和DDR4区别，DDR3缺口不在中间

内存颗粒

内存条上的黑方块，存储的核心，换内存条时最好相同型号

内存双通道技术

• 将程序一分为二给两块内存加载数据

速度快

双通道插相同颜色·的插槽

容量相等

多根内存条稳定性不好

硬盘

机械硬盘（HDD）

内部结构又马达，磁盘，磁头臂，磁头

• 原理

• 磁头改变磁盘盘面磁力（盘面方格容纳磁粒，用极性方向区分）

固态硬盘（SDD）

• 电子通过绝缘层囚禁完成存储

显卡

显卡将cpu计算好的指令转换为电信号，驱动显示器

• cpu仅提供基础的物理模型，画面计算依赖于显卡

双显卡（crossfire）