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計算機與操作系統概述

日期:2017/2/28 14:48:26   编辑:Linux教程

前言 :

今天(2013-5-6)學習了馬哥視頻的第一天,主要內容如下,計算機組成的基本原理、操作系統的基本原理、還有linux的基本操作,哈哈但是最重要的就是寫博客了,本來也有在寫博客,斷斷續續的,總是沒能堅持寫,從今天開始,堅持寫了,加油啊,對自己說的,哈哈 …………

本文主要內容有三個部分上面也提到了就是,一、計算機的基本組成 ,二、操作系統的基本原理,三、linux的基本操作。 大家注意啊,我這裡也是講解基本內容啊,也不可能通過一篇博客,就能把計算機有組成和操作系統的原理全部講解透了,那是不可能的啊,這裡只是概述啊,幫大家入個門,也為linux的學習打好基本,個人覺得大家有時間,還是把計算機組成原理和操作系統的原理好好的學習與研究一下,對未來的學習或者說發展很有幫助的,嘿嘿………^_^!(本人正在學習中…………,網上有好多這樣的書,大家自行下載,嘿嘿!)

第一部分:計算機硬件的基本組成原理

1.什麼是計算機?

定義很多,版本也很多,我這裡定義一下,嘿嘿

計算機其實就是,接受使用者的輸入指令與數據,經過CPU(中央處理器)的數學與邏輯運算後,產生的或存儲為有用的信息。只要有輸入設備及輸出設備,讓你可以輸入數據使用機器產生輸出信息,就可以認為是計算機了,嘿嘿!

2.計算機的五大組成部分

(1). 從上面的定義可以看出計算機由五大部分組成,那就是,運算器、控制器、存儲器、輸入設備與輸出設備,運算器與控制器看作是CPU,存儲器大家可認為是內存,輸入設備可以是鍵盤和鼠標,輸出設備可認為是顯示器,大家先這麼想就行,幫助大家理解,嘿嘿。(不是很准確,但容易理解,如下圖:)

從上圖可以看出,各個部分的組成與之間的關系,重點在於CPU與主內存。 實線部分的是數據的傳輸方向,基本上數據都是流經過主內存再轉出去的! 至於數據會流進/流出內存則是CPU所發布的控制命令!而CPU實際要處理的數據則完全來自於主內存!

(2). 五大單元所對應的主機部分

控制器與運算器-------> CPU

存儲器 --------> 內存

輸入設備 --------> 鍵盤、鼠標、掃描設備、手寫板、觸控屏幕等,有很多啦

輸出設備 --------> 顯示器、打印機等

外部存儲器 --------> 光驅、硬盤、U盤、軟驅等(軟驅可能大家都沒見過,嘿嘿)

3.CPU的類型(硬件架構)

因為CPU最重要,所以我在這裡就單獨的說一說。

(1). CPU其實是內部含有一些小指令集,我們所使用的軟件都要經過CPU內部的微指令集來達成才行。 那這些指令集的設計主要又被分為兩種設計理念,這就是目前世界上常見到的兩種主要CPU種類: 分別是精簡指令集(RISC)與復雜指令集(CISC)系統。

(2). 具體的有

精簡指令集(RISC):微指令集較為精簡,每個指令的執行時間都很短,完成的動作也很單純,指令的執行效能較佳;(主要用於,手機,導航,網絡設備,家用電器等)

ARM ------->ARM 目前世界應用最廣的CPU,包括各廠牌手機、PDA、導航系統、網絡設備(交換器、路由器等)

alpha -------->DEC

UltraSparc -------> SUN

Power -------> Appale

M68000,M68K -------> MOTO

復雜指令集(CISC):CISC在微指令集的每個小指令可以執行一些較低階的硬件操作,指令數目多而且復雜, 每條指令的長度並不相同。因為指令執行較為復雜所以每條指令花費的時間較長, 但每條個別指令可以處理的工作較為豐富。(主要用於PC與服務器,復雜 計算機)

X86 -------> Intel,AMD

X64 -------> AMD,Intel

安騰 -------> HP--->Intel

PowerPC ------> IBM

4.其它設備(周邊設備)

(1). 光是有CPU是無法運行計算機的,所有我們的計算機還要其它設備,除了我們上面說的,存儲器,輸入輸出設備,外部存儲器,還有什麼設備呢,嘿嘿!

(2). 其它設備有

顯示設備,如顯卡,就是我們常說的顯卡,用來看電影啊,玩游戲,當然還能用來學習,嘿嘿

網絡設備,如網卡,大家想啊,沒有網絡,計算機好像就沒什麼意思啊,嘿嘿

聲音設備,如聲卡,嘿嘿,如果沒有聲音,是不是也失去很多樂趣呢,哈哈,聲卡,也是必不可少的

最重要的還是一設備,那是什麼呢,大家想啊,CPU、內存、硬盤、鍵盤、鼠標、顯卡、聲卡、網卡等設備,他們是怎麼連接起來的呢,大家可能想到了,對的是用主板連接起來的對吧,嘿嘿,說是這麼多,那麼這些設備又是怎麼協同工作的喲,我們下面就說說,嘿嘿!

5.計算機的運行原理

說了這麼時間,計算機的各個部件 ,那麼我們來說說,他們是怎麼工作的,嘿嘿!我們知道,計算機在工作的過程中,最重要是CPU,各種CPU在處理數據的方法各不一樣,主要是因為,我們上面說的,指令集的不同,但是都是通過CPU去控制,各個部件的,處理任何數據,都是由內存記錄,然後傳輸給CPU處理這些數據,再發送控制指令給周圍的各個部件,如果用到以前的數據,CPU就去硬盤裡去取,嘿嘿!簡單總結一下,計算機中最重要的是CPU與內存,而CPU數據都是來源於內存,如果需要用到硬盤數據,先將硬盤數據傳入內存中,再由內存輸入到CPU中,這是非常重要的,大家要記住啊,嘿嘿!

6.計算機的分類

(1).超級計算機、大型計算機、工作站、PC機、微型計算機機(平板、手機等),至於詳細介紹我就不寫,想了解朋友自行百度…………

(2).目前用的最多,屬於個人計算機(PC機)哈,性能可以與工作站相比較,一樣的性能強悍,但是穩定性不如,工作站。還是有就是價格便宜,嘿嘿

7.計算機的數據表示方式

(1).上面基本上把,計算機的硬件組成和各個部件的怎樣協同工作大致的說了一下,哈哈,下面我們說一下,計算機是怎麼識別和處理數據的,嘿嘿!我們知道計算機,就一些硬件組成的設備,它們只認識, 電信號,或說只認識0,1。記錄的數據也是只能記錄0與1而已,所以計算機常用的數據是二進位的。 但是我們人類常用的數值運算是十進位,文字方面則有非常多的語言,中國常用的語言就有英文、中文(又分繁體與簡體中文)等。 那麼計算機如何記錄與顯示這些數值/文字呢?

(2).早期的計算機使用的是利用通電與否的特性的二級管,如果通電就是1,沒有通電就是0, 後來沿用至今,我們稱這種只有0/1的環境為二進位制,英文稱為binary。所謂的十進位指的是逢十進一位, 因此在個位數歸為零而十位數寫成1。所以所謂的二進位,就是逢二就前進一位的意思。對於我們人來說,十進制是比較友好的,對於計算機來說,二進制是比較友好的,所以,在計算機處理數據時得進行,進制轉換!(如果進制轉換不會的同學大家可以去百度哈!)

(3).既然計算機都只有記錄0/1而已,甚至記錄的數據都是使用byte/bit等單位來記錄的,那麼文字該如何記錄啊? 事實上文字檔案也是被記錄為0與1而已,而這個檔案的內容要被取出來查閱時,必須要經過一個編碼系統的處理才行。如我們常用的編碼有,ASCII ,GBK,GB2312,UTF-8等編碼,通過以上編輯,就能讓計算機識別,我們的文字,嘿嘿!

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