2、计算机基础详解
一、cpu详解
1.1、cpu的分类与指令集
X86-64的解释（重要）
X86：X86是CPU的型号或者说是架构的一种统称，由于AMD、Intel、VIA所开发出来的X86架构CPU被大量使用在计算机上，因此个人计算机常备称为X86架构的计算机。
64位：指的是CPU一次性能从内存取出64位二进制指令，即64bit
CPU具有向下兼容性：即64位的CPU也能运行32位的程序。
1.2、内核态和用户态（重要）
代表CPU的两种工作状态：
内核态：运行的程序是操作系统，可以操作计算机硬件。
用户态：运行的程序是应用程序，不可以操作计算机硬件。
内核态和用户态的转换：
应用程序的运行必然牵涉到计算硬件的操作，那就必须有用户态切换到内核态才能实现，因此计算机工作是频繁发生内核态和用户态的转换。
1.3、多线程与多核芯片
2核4线程：
2核代表有2个CPU，4线程代表2个CPU上各有两个线程。即真2核或假4核。
4核8线程：
4核代表有4个CPU，8线程代表4个CPU上各有两个线程。即真4核或假8核.
二、存储器
2.1、RAM：能读能写的内存。
2.2、ROM:只能读不能写的内存。（存放计算机厂商写死计算机上的一段核心代码=》BIOS）。
2.3、CMOS：存取速度慢，断线数据丢失，耗电量极低。
2.4、硬盘
2.4.1、机械硬盘：磁盘
磁道：一圈数据，对应着一串二级制（1bit代表一个二级制数）
8bit（比特位）=1Bytes（字节）
1024Bytes=1KB
1024KB=1MB
1024MB=1GB
1024GB=1TB
1024TB=1TB
扇区：一个扇区通过512Bytes
站在此磁盘的解读，一次性读写数据的最小单位为一扇区。
操作系统一次性读写的单位是一个block（8个扇区的大小=4096Bytes）
2.4.2、固态硬盘
2.5、IO延迟（重要）
机械硬盘以7200转/min为例，即120转/s，8ms/转。
平均寻道时间：机械手臂转到数据所在磁道需要花费的时间，所限于目前的物理水平，机械硬盘需要的时间为5ms。
平均延迟时间：机械硬盘转半圈需要花费4ms。
IO延迟=平均寻道时间+平均延迟时间=9ms。
优化程序运行效率的一个核心法则：能从内存取数据，就不要从硬盘中取数据。
2.6、虚拟内存
许多计算机支持虚拟内存机制，该机制使计算机可以运行超过物理内存的程序。方法是将正在运行的程序放入内存中执行。将暂时不需要的程序放到磁盘某一块地方这地方称为虚拟内存。
PS:从上一个程序切换到下一个程序，称之为上下文切换，虚拟内存的出现极大提升了上下文切换时的形同性能。
2.7、IO设备
IO设备=设备的控制+设备本身。
三、总线
四、操作系统的启动流程（重要）
4.1、BIOS介绍
BIOS：Basic Input Output System(基本输入输出系统)
BIOS被写入ROM设备
4.2、裸机
CPU
ROM：从单内存，存放BIOS系统；
CMOS：充当硬盘
4.3、操作系统的启动流程（重要）
1.计算机通电
2.BIOS开始执行，检测硬件：CPU，、内存、硬盘等。
3.BIOS读出CMOS存储器中的参数，选择启动设备。
4.从启动设备上读取第一个扇面的内容（MBR主引导计入512字节，前446字节为引导信息，后64字节为分区信息，最后两个为标志位）
5.根据分区心底读入BootLoader启动装载模块，启动系统。
6.然后操作系统询问BIOS，以获得配置信息。对于每种设备，系统会检查其设备驱动是否存在，如果不存在，系统将会要求用户安装设备驱动，如果已经安装好，系统就会将他们调入内核。
4.4、BIOS
1.存有win10系统的官潘、U盘等，无密码
2.本地磁盘上的win7系统有密码
3.通过BIOS进入win10系统，从而更改win7系统的密码。
4.5、启动应用的启动程序（重要）
1.双击exe快捷方式==》exe文件的绝对路径，就是告诉操作系统：我有一个应用程序需要启动，应用程序的绝对路径是exe文件的绝对路径。
2.操作系统会根据文件路径找到exe程序在硬盘中的位置，控制其代码从硬盘中运行到内存中。
3.然后控制CPU从内存中读取更改读入内存的应用程序的代码执行，应用程序完成启动。
