计算机硬件知识整理
编程语言的作用及与操作系统和硬件的关系:
编程语言就是用户与电脑的交流语言,编程语言是将用户的命令传达于操作系统,再通过操作系统从硬件获取信息!
应用程序-》操作系统-》硬件:
cpu-》内存-》磁盘:
cpu 与寄存器,内核态与用户态及如何切换:
寄存器存在于CPU,寄存器是为了加速CPU 的运行速度!
用户态的软件不能操作硬件,通过系统调用可以实现用户态到内核态之间的转换!
存储器系列,L1 缓存,L2 缓存,内存(RAM),EEPROM 和闪存,CMOS 与 BIOS 电池:
L1 缓存材质与 CPU一样,访问无延迟!L2 缓存比寄存器速度慢但快于内存,称为高速缓存命中!内存是易失性存储,断电后数据会全部消失!
EEPROM 和闪存也是易失性存储! CMOS 也是易失性存储,BIOS 电池在开机后是检测硬件,读取 CMOS 存储的参数,并用来保存日期!磁盘结构,平均寻道时间,平均延迟时间,虚拟内存与 MMU:
磁盘是由一个或多个金属盘片组成,上面存储的信息是一连串的二进制;平均寻道时间指的是磁头碰到盘片至找到数据磁道之间的时间;
平均延迟时间是找到磁道之后并且转到正确的磁道扇形区的时间;虚拟内存就是将一个较大的程序分开来执行,正在运行的放在内存中,其他的在磁盘中待命!
MMU 是指 CPU 中的一个元件,称存储器管理单元!
磁带,类似与硬盘的一种存储设备,虽然容量大,但速度不如硬盘!
设备驱动与控制器:
控制器是主板上的芯片责控制连接的设备!
总线与南桥和北桥:
北桥连接的是高速设备,南桥连接的是慢速设备!
操作系统的启动流程:
计算机插电, BIOS 运行,检测硬件,读取 CMOS 存储的数据,从启动设备上读取第一个扇区的内容,启动操作系统!
应用程序的启动流程:
通过在桌面双击应用程序的快捷方式,此操作指令会通过操作系统传达给硬盘,硬盘提取应用程序的数据后,会返还给操作系统,操作系统运行应用程序的数据!