计算机与操作系统概述

86520391 2013-05-23

前言 :

今天(2013-5-6)学习了马哥视频的第一天,主要内容如下,计算机组成的基本原理、操作系统的基本原理、还有linux的基本操作,哈哈但是最重要的就是写博客了,本来也有在写博客,断断续续的,总是没能坚持写,从今天开始,坚持写了,加油啊,对自己说的,哈哈 …………

本文主要内容有三个部分上面也提到了就是,一、计算机的基本组成 ,二、操作系统的基本原理,三、linux的基本操作。 大家注意啊,我这里也是讲解基本内容啊,也不可能通过一篇博客,就能把计算机有组成和操作系统的原理全部讲解透了,那是不可能的啊,这里只是概述啊,帮大家入个门,也为linux的学习打好基本,个人觉得大家有时间,还是把计算机组成原理和操作系统的原理好好的学习与研究一下,对未来的学习或者说发展很有帮助的,嘿嘿………^_^!(本人正在学习中…………,网上有好多这样的书,大家自行下载,嘿嘿!)

第一部分:计算机硬件的基本组成原理

1.什么是计算机?

定义很多,版本也很多,我这里定义一下,嘿嘿

计算机其实就是,接受使用者的输入指令与数据,经过CPU(中央处理器)的数学与逻辑运算后,产生的或存储为有用的信息。只要有输入设备及输出设备,让你可以输入数据使用机器产生输出信息,就可以认为是计算机了,嘿嘿!

2.计算机的五大组成部分

(1). 从上面的定义可以看出计算机由五大部分组成,那就是,运算器、控制器、存储器、输入设备与输出设备,运算器与控制器看作是CPU,存储器大家可认为是内存,输入设备可以是键盘和鼠标,输出设备可认为是显示器,大家先这么想就行,帮助大家理解,嘿嘿。(不是很准确,但容易理解,如下图:)

计算机与操作系统概述

从上图可以看出,各个部分的组成与之间的关系,重点在于CPU与主内存。 实线部分的是数据的传输方向,基本上数据都是流经过主内存再转出去的! 至于数据会流进/流出内存则是CPU所发布的控制命令!而CPU实际要处理的数据则完全来自于主内存!

(2). 五大单元所对应的主机部分

控制器与运算器-------> CPU

存储器 --------> 内存

输入设备 --------> 键盘、鼠标、扫描设备、手写板、触控屏幕等,有很多啦

输出设备 --------> 显示器、打印机等

外部存储器 --------> 光驱、硬盘、U盘、软驱等(软驱可能大家都没见过,嘿嘿)

3.CPU的类型(硬件架构)

因为CPU最重要,所以我在这里就单独的说一说。

(1). CPU其实是内部含有一些小指令集,我们所使用的软件都要经过CPU内部的微指令集来达成才行。 那这些指令集的设计主要又被分为两种设计理念,这就是目前世界上常见到的两种主要CPU种类: 分别是精简指令集(RISC)与复杂指令集(CISC)系统。

(2). 具体的有

精简指令集(RISC):微指令集较为精简,每个指令的执行时间都很短,完成的动作也很单纯,指令的执行效能较佳;(主要用于,手机,导航,网络设备,家用电器等)

ARM ------->ARM 目前世界应用最广的CPU,包括各厂牌手机、PDA、导航系统、网络设备(交换器、路由器等)

alpha -------->DEC

UltraSparc -------> SUN

Power -------> Appale

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

复杂指令集(CISC):CISC在微指令集的每个小指令可以执行一些较低阶的硬件操作,指令数目多而且复杂, 每条指令的长度并不相同。因为指令执行较为复杂所以每条指令花费的时间较长, 但每条个别指令可以处理的工作较为丰富。(主要用于PC与服务器,复杂 计算机)

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

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

安腾 -------> HP--->Intel

PowerPC ------> IBM

4.其它设备(周边设备)

(1). 光是有CPU是无法运行计算机的,所有我们的计算机还要其它设备,除了我们上面说的,存储器,输入输出设备,外部存储器,还有什么设备呢,嘿嘿!

(2). 其它设备有

显示设备,如显卡,就是我们常说的显卡,用来看电影啊,玩游戏,当然还能用来学习,嘿嘿

网络设备,如网卡,大家想啊,没有网络,计算机好像就没什么意思啊,嘿嘿

声音设备,如声卡,嘿嘿,如果没有声音,是不是也失去很多乐趣呢,哈哈,声卡,也是必不可少的

最重要的还是一设备,那是什么呢,大家想啊,CPU、内存、硬盘、键盘、鼠标、显卡、声卡、网卡等设备,他们是怎么连接起来的呢,大家可能想到了,对的是用主板连接起来的对吧,嘿嘿,说是这么多,那么这些设备又是怎么协同工作的哟,我们下面就说说,嘿嘿!

5.计算机的运行原理

说了这么时间,计算机的各个部件 ,那么我们来说说,他们是怎么工作的,嘿嘿!我们知道,计算机在工作的过程中,最重要是CPU,各种CPU在处理数据的方法各不一样,主要是因为,我们上面说的,指令集的不同,但是都是通过CPU去控制,各个部件的,处理任何数据,都是由内存记录,然后传输给CPU处理这些数据,再发送控制指令给周围的各个部件,如果用到以前的数据,CPU就去硬盘里去取,嘿嘿!简单总结一下,计算机中最重要的是CPU与内存,而CPU数据都是来源于内存,如果需要用到硬盘数据,先将硬盘数据传入内存中,再由内存输入到CPU中,这是非常重要的,大家要记住啊,嘿嘿!

6.计算机的分类

(1).超级计算机、大型计算机、工作站、PC机、微型计算机机(平板、手机等),至于详细介绍我就不写,想了解朋友自行百度…………

(2).目前用的最多,属于个人计算机(PC机)哈,性能可以与工作站相比较,一样的性能强悍,但是稳定性不如,工作站。还是有就是价格便宜,嘿嘿

7.计算机的数据表示方式

(1).上面基本上把,计算机的硬件组成和各个部件的怎样协同工作大致的说了一下,哈哈,下面我们说一下,计算机是怎么识别和处理数据的,嘿嘿!我们知道计算机,就一些硬件组成的设备,它们只认识, 电信号,或说只认识0,1。记录的数据也是只能记录0与1而已,所以计算机常用的数据是二进位的。 但是我们人类常用的数值运算是十进位,文字方面则有非常多的语言,中国常用的语言就有英文、中文(又分繁体与简体中文)等。 那么计算机如何记录与显示这些数值/文字呢?

(2).早期的计算机使用的是利用通电与否的特性的二级管,如果通电就是1,没有通电就是0, 后来沿用至今,我们称这种只有0/1的环境为二进位制,英文称为binary。所谓的十进位指的是逢十进一位, 因此在个位数归为零而十位数写成1。所以所谓的二进位,就是逢二就前进一位的意思。对于我们人来说,十进制是比较友好的,对于计算机来说,二进制是比较友好的,所以,在计算机处理数据时得进行,进制转换!(如果进制转换不会的同学大家可以去百度哈!)

(3).既然计算机都只有记录0/1而已,甚至记录的数据都是使用byte/bit等单位来记录的,那么文字该如何记录啊? 事实上文字档案也是被记录为0与1而已,而这个档案的内容要被取出来查阅时,必须要经过一个编码系统的处理才行。如我们常用的编码有,ASCII ,GBK,GB2312,UTF-8等编码,通过以上编辑,就能让计算机识别,我们的文字,嘿嘿!

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