计算机与操作系统概述

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：）

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！