1、计算机基础

旧街凉风 提交于 2019-11-30 04:25:35

一、计算机五大组成部分

1.1 控制器

计算机的指挥系统,控制硬件

1. 2 运算器

计算机的运算系统

  • 算术运算
  • 逻辑运算

1.3 存储器

计算机的存储系统,以二进制的格式存储数据。

  • 内存

    优点:存取速度快

    缺点:容量小,断电数据马上消失

  • 外存

    优点:容量大,能永久存储。

    缺点:存取速度慢

1.4 输入设备

键盘、鼠标等

1.5 输出设备

显示屏、打印机等

二、 CPU相关知识

2.1 多核CPU

多个CPU,能开启多进程

2.2 x86架构

  • x86-32位:CPU每次取32位二进制数据
  • x86-64位:CPU每次取64位二进制数据

三、存储器相关知识

3.1 ROM存储器

又叫做ROM只读存储器,在工厂中就被编程完毕,然后再也不能修改。一般存放BIOS程序,该程序一般用于启动计算机,或用于处理底层设备的控制

3.2 CMOS存储器

CMOS存储器由一块电脑内置的电池驱动供电,它一般用来保持当前时间和日期的更新,也就是说,及时计算机没有充电,时间也会持续更新。同时它也可以存储启动磁盘的路径。(告诉计算机操作系统的位置)

四、硬盘的工作原理

4.1 机械硬盘

  • 机械手臂:机械硬盘通过机械手臂读取数据,机械手臂的末端是磁头。
  • 磁道:磁道是机械硬盘的磁面中的一个一个圈,磁道用于存储数据。
  • 扇区:扇区的最小单位通常为512KB(由于磁盘大小不断增大,也有部分厂商设定每个扇区的大小是4096字节)。为了减小IO操作,机械硬盘也会将多个相邻的扇区组合在一起,形成一个块,这个块便就是我们在Windows系统中看到的C、D分区。

  • 平均寻道时间:由于数据存放在磁道上,因此机械手臂需要读取数据首先要找到磁道。受限于工业水平的限制,目前机械手臂找到磁道的时间为5ms,这个时间被称为平均寻道时间。
  • 平均延迟时间:机械手臂寻道之后,需要寻找数据。由于数据的位置是不确定的,而目前的机械硬盘寻找数据会从硬盘的头部扫描到尾部。以7200r/min的硬盘为例,如果碰巧在硬盘头部找到数据,时间约为0ms;如果在硬盘尾部找到数据,时间约为8.3ms,因此我们采用一个平均时间4.15ms作为机械手臂在磁道找到数据的时间,这个时间被称为平均延迟时间。

  • 平均寻找数据时间:寻找数据的时间=平均寻道时间+平均延迟时间,也就是:

    $5ms + 4.15ms = 9.15ms$

4.2 固态硬盘

基于固态电子(SSD,断电数据也会保留)和算法实现数据存储。

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