Python正課2 計算機基礎詳解

2022-07-06 01:27:06 字數 2579 閱讀 2810

day02:計算機核心知識詳解

# 1、cpu詳解

cpu的分類與指令集

x86-64(*****)

核心態與使用者態(*****)

多執行緒與多核晶元

# 2、儲存器

ramrom

cmos

磁碟的結構

io延遲(*****)

虛擬記憶體

io裝置-裝置的控制+裝置本身

# 3、匯流排

# 4、作業系統的啟動流程(*****)

# 考試10分鐘:

1、我們為何將記憶體稱之為主存

2、x86-64代表的含義?簡述cpu的向下相容性

3、核心態與使用者態代表的含義是什麼?在什麼情況下會發生使用者態與核心態的切換

4、什麼是io延遲時間?

5、作業系統的啟動流程

6、應用程式的啟動流程

day02:計算機基礎知識詳解

# 1、cpu詳解

`cpu的分類與指令集`

x86(型號)-64(bit)(*****)

cpu的位數:指的是cpu一次效能從記憶體中取出多少位二進位制指令,64bit指的是一次效能從記憶體中取出64位二進位制指令。

cpu具有向下相容性:64位的cpu既能執行32位的程式也能執行64位的程式

cpu指令集:

包括使用硬體的所有功能的指令集

不包含使用硬體的運算指令集

核心態與使用者態(*****)

代表cpu的兩種工作狀態

1、核心態:執行的程式是作業系統-->控制所有指令集-->可以操作計算機硬體

核心態與使用者態的轉換

應用程式的執行必然涉及到計算機硬體的操作,那就必須由使用者態切換到

核心態下才能實現,所以計算機工作時在頻繁發生核心態與使用者態的轉換

多執行緒與多核晶元

2核4執行緒:

2核代表有兩個cpu,4執行緒指的是每個cpu都有兩個執行緒->假4核

4核8執行緒

4核代表有4個cpu,8執行緒指的是每個cpu都有兩個執行緒->假8核

# 2、儲存器

ram:記憶體

rom:「唯讀記憶體」,存放計算機廠商寫死計算機上的一段核心程式->bios

cmos:訪問速度慢,斷電資料丟失,耗電量極低-->主機板的時鐘晶元

硬碟:機械硬碟:磁碟,磁訊號分s和n兩極,分別對應0和1。

磁軌:一圈資料,對應著一串二進位制(1bit代表乙個二進位制位)

8bit位元位=1bytes位元組

1024bytes=1kb

1024kb=1mb

1024mb=1gb

1024gb=1tb

1024tb=1pb

200g=200*1000*1000b

扇區:乙個扇區通常為512bytes

站在硬碟的解讀,一次性讀寫資料的最小單為為扇區

作業系統格式化硬碟:分配單元大小,一次性讀寫的單位是乙個block塊->8個扇區的大小-4096bytes

柱面固態硬碟

io延遲(*****)

7200轉/min

120轉/s

1/120轉/s=轉一圈需要花費8ms

io延遲=平均尋道時間+平均延遲時間

優化程式執行效率的乙個核心法則:能從內訪問資料,就不要從硬碟取

虛擬記憶體

作業系統----下發指令---->>驅動程式----控制---->>裝置控制器(裝置介面:一組晶元)----控制---->>對應的硬體

io裝置=裝置的控制+裝置本身

# 3、匯流排

# 4、作業系統的啟動流程(*****)

bios介紹:

bios:basic input output system

bios被寫入rom(唯讀記憶體)裝置

裸機:也可以啟動,由下面三個部分接管硬體

cpurom:充當記憶體,存放bios系統

cmos:充當硬碟,存放bios系統儲存的資料

作業系統的啟動流程(*****)

1.計算機加電

2.bios開始執行,檢測硬體:cpu、記憶體、硬碟等

3.bios讀取cmos儲存器中的引數,選擇啟動裝置

4.從啟動裝置上讀取第乙個扇區的內容(mbr主引導記錄512位元組,前446為引導資訊,後64為分割槽資訊,最後兩個為標誌位)

5.根據分割槽資訊讀入bootloader啟動裝載模組,啟動作業系統

6.然後作業系統詢問bios,以獲得配置資訊。對於每種裝置,系統會檢查其裝置驅動程式是否存在,如果沒有,系統則會要求使用者按照裝置驅動程式。一旦有了全部的裝置驅動程式,作業系統就將它們調入核心

bios

1、存有win10系統的光碟、u盤、行動硬碟:無密碼

2、本地硬碟上的win7系統:密碼

應用程式的啟動流程(*****)

1、雙擊exe快捷方式-->exe檔案的絕對路徑,就是在告訴作業系統

說:我有乙個應用程式要執行,應用程式的檔案路徑是(exe檔案的絕對路徑)

2、作業系統會根據檔案路徑找到exe程式在硬碟的位置,控制其**從硬碟載入到記憶體

3、然後控制cpu從記憶體中讀取剛剛讀入記憶體的應用程式的**執行,應用程式完成啟動

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二 儲存器 3 匯流排 4 作業系統的啟動流程 1.cpu分類與指令集 2.核心態與使用者態 代表cpu的兩種執行狀態 3.多執行緒與多核晶元ram 記憶體 rom 唯讀記憶體 cmos 由鈕扣電池供電,儲存少量配置資訊 硬碟 io延遲 虛擬記憶體 當記憶體耗盡時,電腦就會自動呼叫硬碟來充當記憶體,...

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