計算機基礎概念

2021-10-21 01:19:38 字數 3618 閱讀 7054

計算機系統是由 硬體系統 和 軟體系統 兩大部分組成。

(1).計算機硬體

計算機硬體:是構成計算機系統各功能部件的集合。

(2).計算機軟體

計算機軟體:是指與計算機系統操作有關的各種程式以及任何與之相關的文件和資料的集合。

其中程式是用程式語言描述的適合計算機執行的語句指令序列。

計算機的五大硬體組成內容包括:控制器(cu)、運算器(alu)、儲存器(memory)、輸入裝置(input)和 輸出裝置(output);

(1).控制器

控制器:是計算機的指揮系統。控制器通過位址訪問儲存器,從儲存器中取出指令,經解碼器分析後,根據指令分析結果產生相應的操作控制訊號作用於其他部件,使得各部件在控制器控制下有條不紊地協調工作。

簡單理解:類似人的大腦,對身體進行控制。

(2).運算器

運算器:是實現 算術運算 和 邏輯運算 的部件。

算術運算:對資料進行運算

邏輯運算:對事物是否可行進行判斷

簡單理解:類似人的大腦,進行數**算及邏輯運算

控制器(cu)+ 運算器(alu) =  **處理器(cpu)

(3).儲存器

計算機中的儲存器,分成兩大類:一類是記憶體儲器,簡稱記憶體或主存;另一類是外儲存器(輔助儲存器),簡稱外存或輔存。 

儲存器由若干個儲存單元組成,每個儲存單元都有乙個位址,計算機通過位址對儲存單元進行讀寫。乙個儲存器所包含的位元組數稱為儲存容量,單位有b、kb、mb、gb、tb等。

儲存器的相關單位的轉換: 8bits=1bytes ;1024bytes=1kb;1024kb=1mb;1024mb=1gb;1024gb=1tb;1024tb=1pb;

3.1.記憶體儲器

優點:儲存資料速度很快

缺點:不儲存退出資料會消失(斷電)

簡單理解:類似人的短期記憶(臨時儲存資料)   比如:記憶體    

3.2.外儲存器

優點:可以永久儲存資料

缺點:儲存資料速度較慢

簡單理解:類似人的長期記憶(長期儲存資料)   比如:硬碟、u盤

記憶體的訪問速度要遠高於外存!

注意:

1.電腦上的軟體都是存於外存之中,要執行軟體,必須將資料由外存讀取到記憶體之中,之後cpu去記憶體中對軟體進行操作才能被執行起來。

1.1 cpu訪問的資料和指令都來自主儲存器(記憶體);

1.2 計算機上真正負責軟體執行的其實就是cpu;

思考:

1.為什麼cpu不直接去硬碟中讀取資料執行軟體,而是去乙個容量很小的記憶體?

cpu是基於電工作的,類似光速很快 而外存是倚靠轉速執行的,速度很慢 而為了加快電腦工作速度,在兩者之間加入了記憶體 如果cpu直接與外存互動,

會大大的降低cpu的執行效率從而降低整個計算機的執行效率,所以需要給cpu配置乙個速度相當的合作夥伴》記憶體 。

1.1 記憶體的容量較小,受限於材料及技術(總之就是貴)

1.2 儲存資料的本質:將記憶體的資料存入外存永久儲存

(4).輸入裝置

輸入裝置:是計算接收外界輸入資料的工具,如鍵盤、滑鼠、麥。

簡單理解:類似人的眼睛耳朵**,接受資訊傳遞至大腦;

(5).輸出裝置

輸出裝置:是計算機向外輸出資料的工具,如顯示器、印表機、耳機。

簡單理解:類似人寫的字,說的話,表情等,將資訊傳遞至外界面;

輸入裝置和輸出裝置,統稱為i/o裝置;

比如記憶體、磁碟等既是輸入裝置又是輸出裝置,統稱為io裝置

計算機三大核心部分:cpu、記憶體 和 硬碟

cpu是衡量一台計算機效能引數的乙個非常關鍵指標!!!

cpu:**處理器

**處理器作為計算機系統的運算和控制核心,是資訊處理、程式執行的最終執行單元。其功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟體中的資料。

它主要包括兩個部分,即控制器、運算器,其中還包括高速緩衝儲存器及實現它們之間聯絡的資料、控制的匯流排。**處理器的功效主要為處理指令、執行操作、控制時間、處理資料。

記憶體:臨時儲存資料

記憶體是計算機的重要部件之一,是外存與cpu進行溝通的橋梁,計算機中所有程式的執行都在記憶體中進行。記憶體(memory)也稱記憶體儲器和主儲存器,它用於暫時存放cpu中的運算資料,

與硬碟等外部儲存器交換的資料。只要計算機開始執行,作業系統就會把需要運算的資料從記憶體調到cpu中進行運算。當運算完成,cpu將結果傳送出來。記憶體的執行也決定計算機整體執行快慢的程度。

硬碟:長期儲存資料

硬碟:是計算機最主要的儲存裝置。硬碟(hard disk drive, 簡稱hdd )由乙個或者多個鋁製或者玻璃制的碟片組成。

硬碟分為:機械鍵盤(hdd) 和 固態硬碟(ssd)

兩者的區別:

1.本質不同:機械硬碟本質是電磁儲存,固態則是半導體儲存。

2.防震抗摔性zhuan不同:機械硬碟很怕率,固態抗震。

3.資料儲存速度不同:固態讀寫速度比機械快。

4.功耗不同:固態硬碟的功耗比機械硬碟低。

5.重量不同:固態硬碟的重量比機械硬碟輕。

6.噪音不同:機械硬碟有噪音,固態硬碟沒有噪音。

7.**不同:固態硬碟的**也比機械硬碟貴的多。

作業系統(os):是指控制和管理整個計算機系統的硬體和軟體資源,並對計算機資源進行合理的分配,提供給使用者和其他軟體方便的介面和環境的程式集合。

應用程式都是執行於作業系統之上,而作業系統則是執行於硬體之上的,所以承載應用程式的是一台執行有作業系統的計算機,稱之為應用程式的執行平台,即:硬體 + 作業系統 = 平台

(1).什麼是gpu?

gpu是圖形處理器,又稱顯示核心、視覺處理器、顯示晶元,是一種專門在個人電腦、工作站、遊戲機和一些移動裝置(如平板電腦、智慧型手機等)上做影象和圖形相關運算工作的微處理器。

gpu使顯示卡減少了對cpu的依賴,並進行部分原本cpu的工作,尤其是在3d圖形處理時。

(2).為什麼有了cpu,還要有gpu ?

圖形處理是需要大量計算的這麼繁重的計算工作交給cpu是不行的(不是說cpu不能計算,而是如果用cpu影象處理,那麼你的電腦將會變慢,甚至非常慢),需要有專門的計算部件來分擔這個工作,gpu就是這個部件。

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