01计算机基本组成

CPU的种类

cpu的内部集成了一些指令集，所有软件的运行都需要cpu中的这些指令集来完成。根据指令集的不同，cpu被分为两类：含有精简指令集的cpu和含有复杂指令集的cpu。

1.才有精简指令集的cpu
精简指令集＝Reduced Instruction Set Computing,RISC
采用精简指令集的cpu的指令较为精简，每条指令的执行时间很短，完成的操作也很单纯，指令的执行性能较好；但是如果要做一些复杂的操作，则需要多个指令来协同完成。

常见的精简指令集cpu有：
a）sun公司的SPARC系列
常应用于学术领域的大型工作站
b）IBM公司的Power Architecture（包括Power PC）
索尼的PS3
c）IBM公司的ARM系列
常用于手机、pda、导航系统、网络设备等
ps:目前世界上使用最广泛的cpu事ARM。

2.复杂指令集
复杂指令集＝Complex Instruction Set Computing,CISC
每一条指令较为复杂，因为执行的时间比较长，但是每条指令处理的工作较为丰富。

常见的复杂指令集的cpu：AMD、intel、VIA等x86架构的cpu。
由于这些采用了复杂指令集的x86架构的cpu常常被用在个人计算机上，所以个人计算机常常就被称为x86计算机。

x86架构的cpu最早由因特尔开发，并且它将cpu从8位提升为16位、32位。后来，AMD公司基于x86架构开发出了64位的cpu。所以64位cpu的架构叫做x86_64，非64位cpu的架构仍然叫做x86。

计算机的分类

1. 超级计算机supercomputer
   运算速度最快的计算机，运用在军事、太空等。
2. 大型计算机mainframe computer
   功能上不及超级计算机，但也可以用来处理大量数据与复杂计算。如大型企业的主机、大型企业的数据库。
3. 迷你计算机minicomputer
   主机可以放在一般场所，无需像大型计算机一样要专门搞个空调房给它。
4. 工作站workstation
   价格比迷你计算机低，性能比个人计算机好。
5. 微电脑microcomputer
   就是个人计算机＝pc

计算机中的计算单位

0／1称为一位，用bit表示
8个bit＝1byte，叫做一个比特

cpu的运算速度常用MHZ、GHZ，表示一秒钟传输多少M、多少G。
网络传输使用的单位是Mbit/s，即每秒钟传输多少Mbit。

南桥与北桥

1. 北桥芯片
   负责连接速度较快的cpu、内存、显卡等。
   北桥的总线称为系统总线，是内存传输的主要信道，速度较快。
   总线中每次传送的位数称为总线宽度。
   北桥支持的频率称为前段总线速度Front Side Bus=FSB
   总线频宽＝FSBx总线宽度，指的是每秒钟传输的最大数据量。
   目前常见的总线宽度由32／64位。
2. 南桥芯片
   负责连接速度较慢的周边接口，包括：硬盘、usb、网卡等
   南桥的总线称为输入输出总线。
   ps：AMD和因特尔的不同之处在于，前者的内存直接与cpu相连而不同过北桥芯片，而后者是内存通过北桥芯片与cpu相连。由于前者不通过北桥芯片，所以cpu和内存的传输效率相对较高。

CPU的外频与倍频

1. 外频
   指cpu与外部组建进行数据传输时的速度。
2. 倍频
   指cpu内部用来加速工作性能的一个倍速。
   ps：两者相乘才是cpu 的频率。
   ps：cpu每次能处理的数据量称为字组大小word size，字组大小依据cpu的设计有32／64位。
   我们现在称计算机是32／64位是根据cpu的字组大小来的。

内存

我们平时所说的内存的全名叫做动态随机访问存储器＝Dynamic Random Access Memory＝DRAM.
DRAM是一种挥发性内存，只有它通电的时候才能被使用，断电数据就消失。

DRAM分为：
1. SDRAM
2. DDR SDRAM
DDR=Double Data Rate
所以他的传输速度比SDRAM要快。
ps：对服务器而言，内存的容量比cpu的速度更加重要。
ps：cpu与内存的外频应该相同才好。

内存的双通道设计：
总线宽度一般是64位，也就是每次总线从内存中读写64位数据，若在主板上插两根内存条，那么总线宽度就达到128位，从而提升了内存的读写速度。在主板上插两根内存条的设计就叫做双通道设计。
但是要启动双通道功能，安插的两根内存条必须型号一样，大小一样，这样才能整体上提升内存的读写速度。

DRAM与SRAM
DRAM就是我们平时所说的内存，它的全称叫做动态随机访问存储器。而SRAM的全程叫做静态随机访问存储器，他就是cpu中的第二层高速缓存L2 Cache。
SRAM可以用在很多不同的地方，而cpu中的第二层高速缓存就是选择SRAM作为存储器。由于L2 Cache集成在cpu内部，cpu读取数据无需再经过北桥从内存中获取，直接从L2 Cache中获取，从而能提升性能。

ROM＝Read Only Memory只读存储器
RAM分为DRAM和SRAM，他们都是挥发性存储器，计算机没电的时候他们的数据也就丢失。而ROM是一种非挥发性存储器，因为它含有一块电池，当计算机断电时仍能够存储数据。
cmos和bios都是只读存储器rom。cmos中记录了一些配置信息，bios中记录了一套程序。他们在断电的情况下通过电池供电，从而这些数据一直被保存着。
ps：由于现在的计算机发展太快，bios中的程序也需要更新，若仍然采用只读存储器rom，那么无法更新bios中的程序，所以现在的bios一般使用闪存flash memory货EEPROM存储。

显卡

显卡又叫做VGA＝Video Graphics Array。
图形影响的显示质量的好坏重点在于分辨率和色彩深度。
由于显示的每一个像素都会占用内存，因此显卡上面也有个存储器，而这个存储器的大小直接影响显示的效果。
早期时候3D的运算是交给cpu去处理的，为了减少cpu的负担，所以在显卡上设置一个处理器，这个处理器就是GPU。

硬盘

硬盘运行时，主轴马达让盘片转动，机械手臂可以伸缩，让读取头在盘片上面进行读写操作。
由于单一盘片容量有限，因此往往一个硬盘由多个盘片构成。
硬盘的最小存储单位是扇区，每个扇区的大小是512bytes，这个值是不可改变的。
扇区组成的环叫做磁道。上下的所有磁道构成柱面。
柱面是分割硬盘的最小单位。

硬盘的接口有三种：
1. IDE
每秒传输133兆
2. SATA
SATA－1每秒传输150兆，SATA－2每秒传输300兆，目前个人计算机都已使用SATA。
3. SCSI
这个接口含有一个处理器，硬盘的读写操作由这个处理器完成，从而提升计算机整体性能。

计算机编码

常用的英文编码表是ASKII，每个字符占1B，因此总共有2的8次方中变化＝256。
中文编码表常用gb2312，每个字符占2B，定义了一万三千多个字。但是，这个编码表对于数据库存储有问题，从数据库读出数据的时候有些字会被读错。
为了解决这个问题，出现了Unicode编码表，就是UTF-8。