Linux入门真经--001计算机组成简述

如果你正在阅读这篇文章,相信你一定使用过计算机,而且只一次。然而,作为即将在IT领域继续探索的你,是否了解计算机的组成呢?

计算机都是由软件和硬件组成的,硬件为软件提供运行环境,软件调度硬件资源为使用者提供各种服务,接下来,我们将简要介绍计算机软件与硬件,不用担心,即使你是小白,你也一定看得懂。如果你是老司机,下面的文字也许也会为你带来收获。

计算机硬件组成:

不考虑电源、风扇等非核心组成部分,计算机硬件主要由CPU、存储器、输入设备、输出设备组成,以下会依次对他们进行简要、通俗的介绍,介绍非常精简,但是让你理解以后的课程已经足够了;

CPU

CPU是计算机的大脑,他负责着大量的运算处理,我们所下发的指令,都是由CPU来负责计算的。决定CPU性能参数有很多,如主频、缓存、核心、线程等等。

频率指的是CPU每秒能够进行工作的次数;如某CPU的频率为2.4GHz,意味着他每秒能够运行2.4*10^9次。一般来说,主频越高,CPU处理速度越快,但是这并不是唯一的决定因素。

CPU的处理器运算速度几乎是计算机中最快的存在,比内存还要高一个甚至多个数量级,因此,CPU中通常还会设置缓存,以弥补CPU和内存之间的速度之差,缓解瓶颈效应。

CPU的相关技术还有很多,且相对底层,现阶段可以不用了解得过份深入。

CPU处理的数据都从内存中来,到内存中去,接下来我们了解一下内存。

内存

CPU所使用的数据全部来源于内存。由于所有的数据都要加载到内存之后才能被CPU读取,经过CPU处理过的数据会先行存放在内存中,而内存的存取速度又比硬盘要快得多,因此内存的容量自然是越大越好;

此外需要注意的是,内存中的数据会按需写入到硬盘之中,如果没有按照正常的关机程序,或者发生异常断电之时部分数据尚未从内存写入硬盘,这部分的数据就可能会发生丢失。

存储设备

存储设备大致有硬盘、光盘、磁带、软盘几类,常见的硬盘种类有SAS盘、SATA盘、SSD盘等等,当前主流硬盘的一些参数和比较如下图,了解即可。

输入/输出设备:

常见的输入设备有键盘、鼠标、触控板等等

常见的输出设备有显示器、打印机等等。

 

 

计算机软件:

我们如何去运用计算机的硬件资源并实现我们的应用需求呢?这时就依赖于软件了。计算机软件包括操作系统和应用软件。

操作系统

操作系统最核心的部分是操作系统内核(kernel)。操作系统的作用如下:

  1. 提供驱动程序的开发接口:硬件厂商根据这些接口开发驱动,在操作系统中安装驱动后,操作系统就能够调度硬件资源,比如能够让CPU去运算、处理数据,能让我们访问硬盘,能让网卡收发报文等等
  2. 文件系统管理:对文件进行组织、管理,提供对不同格式文件的支持
  3. 程序管理:通常来说,我们计算机需要“同时”处理多个任务,如何对程序进行CPU、内存、逻辑上的管理与控制也是操作系统需要提供的必要支持。
  4. 系统调用接口:方便程序猿在此基础上开发出应用软件。

应用软件

这一块相信不用多说,windows上的office、web浏览器、QQ、游戏等等都属于应用软件。

本教程详细介绍的就是Linux这一操作系统,下一节我们一起来了解:什么是Linux

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