计算机硬件理解
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计算机硬件简介
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CPU
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内存
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存储设备
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I/O设备
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系统分层
1.计算机硬件简介
计算机硬件（Computer hardware）是指计算机系统中由电子，机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称。这些物理装置按照系统结构的要求构成一个有机整体为计算机运行提供必要的物质基础。
从外观看计算机由主机箱和外部设备组成。主机箱主要包括CPU、内存、主板、硬盘驱动器、光盘驱动器、各种扩展卡、连接线、电源等；外部设备包括键盘、鼠标、显示器等。
计算机分别由五个部件组成：
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存储器：存放程序、运算结果、参与运算。。
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运算器：主要负责执行计算机指令，是运算和处理信息的重要部件。
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控制器：有序列的执行计算机内各个部件的程序，主要是实现计算机自动化运行过程。
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输入设备：将图像、声音、文字等进行数据输入并进行处理。
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输出设备：将图像、声音、文字等进行处理并进行输出。
2.CPU
2.1 CPU又称中央处理器，是整个计算机的核心部分，在进行数据运算、传输等所有指令都是按照中央处理器的引导进行。
2.2 CPU的速度是内存的100倍，硬盘的1000W倍。CPU的工作阶段分为以下5个阶段：
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取指令阶段：将一条指令从主存储器取到指令寄存器的过程。
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指令译码阶段：取出指令后，指令译码器将按照预定的指令格式，对指令进行拆分和解释，识别区分出不同的指令类别以及各种获取操作数的方法。
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执行指令阶段：具体实现指令的过程。
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访存取数阶段：根据指令需要访问主存、读取操作数，CPU得到操作数在主存中的地址，并从主存中读取操作数进行运算。
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结果写回阶段：把执行指令阶段运算的结果数据，写回到某种存储形式中。
2.3 CPU包含：控制器、运算器、寄存器、CPU总线。
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控制器：主要用来对指令进行分析并且能够发出相应的控制信号。
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运算器：主要能够进行相关的逻辑运算，如：可以执行移位操作以及逻辑操作，除此之外还可以执行定点或浮点算术运算操作以及地址运算和转换等命令，是一种多功能的运算单元。
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寄存器：是用来暂存指令、数据和地址的。
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CPU总线：CPU总线是在计算机系统中最快的总线，同时也是芯片组与主板的核心。人们通常把和CPU直接相连的局部总线叫做CPU总线或者称之为内部总线，将那些和各种通用的扩展槽相接的局部总线叫做系统总线或者是外部总线。
3.内存
3.1 内存是计算机中重要的部件之一，它是外存与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的。
3.2 内存又称主存，是CPU能直接寻址的存储空间，由半导体器件制成，内存的特点是存取速率快。
3.3 内存一般采用半导体存储单元，包括随机存储器、只读存储器、以及高速缓存。
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随机存储器：RAM表示随机存储器，既可以读取也可以存储数据，机器关闭会丢失数据。内存条就是将RAM集成到一块电路板中。
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只读存储器：ROM表示只读存储器，在制造ROM时将信息存入并永久保存。只能读出，不能保存断电也不会丢失数据，一般存放计算机基本程序和数据。
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高速缓存：也就是平常看到的一级缓存(L1 Cache）、二级缓存(L2 Cache）、三级缓存(L3 Cache）这些数据，它位于CPU与内存之间，是一个读写速度比内存更快的存储器。
4.存储设备
4.1 存储设备是用于储存信息的设备，通常是将信息数字化后再以利用电、磁或光学等方式的媒体加以存储。
4.2 存储设备：
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移动硬盘(Mobile Hard disk)顾名思义是以硬盘为存储介质，计算机之间交换大容量数据，强调便携性的存储产品。
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u盘，全称“USB接口移动硬盘”，英文名“USB removable（mobile) hard disk”。U盘的称呼最早来源于朗科公司生产的一种新型存储设备，名曰“优盘”，也叫“移动硬盘”使用USB接口进行连接。
5.I/O设备
5.1 I/O输入/输出(Input/Output)，分为IO设备和IO接口两个部分。
5.2 输入输出I/O流可以看成对字节或者包装后的字节的读取就是拿出来放进去双路切换；实现联动控制系统的弱电线路与被控设备的强电线路之间的转接、隔离，以防止强电窜入系统，保障系统的安全；
5.3 U/O设备主要功能： 1）隐藏物理设备细节 2）实现设备无关性 3）提高处理机和设备的并行性 4）对I/O设备进行控制 5）确保对设备正确共享 6）错误处理
5.4 在I/O系统与高层接口中，根据设备类型的不同，又进一步分为若干个接口。主要包括：
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块设备接口：数据的存取和传输都是以数据块为单位的设备。基本特征是传输速率较高、可寻址。磁盘设备的I/O常采用DMA方式。
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流设备接口：数据的存取和传输是以字符为单位的设备。如键盘、打印机等。基本特征是传输速率较低、不可寻址，常采用中断驱动方式。
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网络通信接口：操作系统必须提供相应的网络软件和网络通信接口，使得计算机能通过网络与网络上的其它计算机进行通信，或上网浏览。
6.OSI模型
OSI将计算机网络体系结构(architecture）划分为以下七层：
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物理层:
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物理层（Physical Layer）在局部局域网上传送数据帧（data frame），它负责管理计算机通信设备和网络媒体之间的互通。包括了针脚、电压、线缆规范、集线器、中继器、网卡、主机适配器等。
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数据链路层:
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数据链路层（Data Link Layer）负责网络寻址、错误侦测和改错。当表头和表尾被加至数据包时，会形成帧。数据链表头（DLH）是包含了物理地址和错误侦测及改错的方法。数据链表尾（DLT）是一串指示数据包末端的字符串。例如以太网、无线局域网（Wi-Fi）和通用分组无线服务（GPRS）等。
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分为两个子层：逻辑链路控制（logic link control，LLC）子层和介质访问控制（media access control，MAC）子层。
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网络层:
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网络层（Network Layer）决定数据的路径选择和转寄，将网络表头（NH）加至数据包，以形成分组。网络表头包含了网络数据。例如:互联网协议（IP）等。
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传输层:
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传输层（Transport Layer）把传输表头（TH）加至数据以形成数据包。传输表头包含了所使用的协议等发送信息。例如:传输控制协议（TCP）等。
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会话层:
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会话层（Session Layer）负责在数据传输中设置和维护计算机网络中两台计算机之间的通信连接。
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表示层:
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表示层（Presentation Layer）把数据转换为能与接收者的系统格式兼容并适合传输的格式。
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应用层:
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