【計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)Ep11】黑皮書:《計(jì)算機(jī)組成與設(shè)計(jì)——硬件/軟件接口》內(nèi)容梳理(四)
第一章 計(jì)算機(jī)抽象及相關(guān)技術(shù)
1.4箱蓋后的硬件
基礎(chǔ)硬件基本功能:輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
計(jì)算機(jī)兩個(gè)關(guān)鍵部件:
輸入設(shè)備(input device):為計(jì)算機(jī)提供數(shù)據(jù);
輸出設(shè)備(output device):輸出將計(jì)算結(jié)果送給用戶。
計(jì)算機(jī)五個(gè)經(jīng)典部件:
輸入;
輸出;
存儲(chǔ)器;
數(shù)據(jù)通路(運(yùn)算器);
控制器——4、 5合稱處理器。
1.4.1顯示器
最吸引人的I/O設(shè)備應(yīng)該是圖形顯示器了
1.4.2觸摸屏
后PC時(shí)代的平板電腦和智能手機(jī)使用接觸敏感的顯示設(shè)備替代了鍵盤和鼠標(biāo)。
1.4.3打開機(jī)箱
集成電路:俗稱芯片,其中含有處理器。
處理器:
地位:計(jì)算機(jī)中最活躍的部分;
功能:嚴(yán)格按照程序中的指令運(yùn)行,完成數(shù)據(jù)相加、數(shù)據(jù)測(cè)試、按結(jié)果發(fā)出控制信號(hào)使I/O設(shè)備做出動(dòng)作等操作;
別名:也叫做中央處理單元(central processor unit),即CPU;
構(gòu)成:
數(shù)據(jù)通路(datapath):負(fù)責(zé)完成算術(shù)運(yùn)算;
控制器(control):負(fù)責(zé)指導(dǎo)數(shù)據(jù)通路、存儲(chǔ)器和I/O設(shè)備按照程序的指令正確執(zhí)行。
內(nèi)存(memory):
定義:程序運(yùn)行時(shí)的存儲(chǔ)空間;
作用:用于保存程序運(yùn)行時(shí)所使用的數(shù)據(jù);
組成:由多片DRAM(Dynamic Random Access Memory,動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器)芯片組成,用來承載程序的指令的數(shù)據(jù)。
高速緩存(cache memory):
定義:一種小而快的存儲(chǔ)器,一般作為DRAM的緩存(非技術(shù)性定義:隱藏事物的安全地方);
組成:SRAM(Static?Random Access Memory,靜態(tài)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器),速度更快而且不那么密集,價(jià)格比DRAM更貴。
計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)(instruction set architecture)/體系結(jié)構(gòu)(architecture):
組成:程序員正確編寫二進(jìn)制機(jī)器語言所需的全部信息;
應(yīng)用二進(jìn)制接口(Application Binary Interface,ABI):提供給應(yīng)用程序員的基本指令系統(tǒng)和操作系統(tǒng)的接口。
1.4.4數(shù)據(jù)安全
存儲(chǔ)分類:
易失性存儲(chǔ):一旦關(guān)掉電源就丟失的存儲(chǔ);
名稱:主存儲(chǔ)(main memory)/主要存儲(chǔ)(primary memory)
非易失性存儲(chǔ):關(guān)掉電源不會(huì)丟失的存儲(chǔ);
名稱:輔助存儲(chǔ)(secondary memory);
地位:構(gòu)成了存儲(chǔ)層次中更低的一等。
1.4.5與其他計(jì)算機(jī)通信
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò):一臺(tái)計(jì)算機(jī)可以與其他計(jì)算機(jī)通信,從而擴(kuò)展計(jì)算能力。
聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)優(yōu)點(diǎn):
通信:信息可在計(jì)算機(jī)之間高速交換;
資源共享;
遠(yuǎn)距離訪問。
以太網(wǎng):
地位:最為普遍;
局域網(wǎng)(Local Area Network,LAN):將一座建筑物中同一層的計(jì)算機(jī)連接起來;
廣域網(wǎng):可以跨越大陸,是因特網(wǎng)的骨干構(gòu)成部分,可支持萬維網(wǎng)。