DAY1 计算机组成原理
1、编程语言的作用及与操作系统和硬件的关系
人与人之间的交流往往通过语音，而编程语言就是我们与计算机之间的交流，把命令编写成代码从而使操作系统“看懂”，进而操作系统调用硬件，从而实现“人→编程语言→操作系统→硬件”
2、应用程序-》操作系统-》硬件
应用程序的本质既是代码，用户通过操作应用程序，给操作系统下达指令，进而达到控制硬件。操作系统都是通过驱动程序控制硬件。
3、CPU-》内存-》磁盘
当我们打开一个程序，CPU接到指令，将这个程序从硬盘加载进内存，当加载完成时就成功打开这个程序。
4、CPU与寄存器
当我们把信息从内存调入CPU时，这些信息对于CPU处理的先后顺序是不同，寄存器把一部分不是马上进行处理的信息存在起来，提高的CPU的处理效率。
5、内核态与用户态及如何切换
一个程序单纯的运行时，CPU是处于用户态不具有CPU所有权限，只能由计算能力，当这个程序需要调用硬件，就需要CPU切换成内核态拥有CPU所有权限调用硬件，从而实现操作。
6、存储器系列，L1缓存，L2缓存，内存（RAM），EEPROM和闪存，CMOS与BIOS电池
L1缓存由CPU相同材质做成，集成在CPU之中，用于CPU处理的数据暂时保存，提高CPU运算效率，速度最快但是体积所限，容量很小。
L2缓存是L1缓存的缓冲期，用于CPU需要用到但L1缓存装不下的数据，速度比L1缓存慢，但是容量比L1缓存大。
内存是计算机中重要的组成部分，它是计算机内部沟通的桥梁，负责硬盘及其他储存设备与CPU交换数据，计算机运行的任何程序都是在内存中进行的，内存的容量、质量极大的影响计算机的运行速度，内存具有断电后数据立即消失的特性。
EEPROM是一种可以用电信号多次擦除更改原有信息的储存芯片，并具有断电储存信息不丢失的特性。
闪存是一种类EEPROM储存芯片，但是闪存无法实现EEPROM逐字节擦出，只能区域片式擦除，断电后数据不丢失，可长期储存。
CMOS用于保存计算机最基础的信息，如时间、开机启动盘，具有功耗低，只需要主板上的电池供电既可以长期使用，但断电既丢失储存信息。
BIOS电池 用于给CMOS供电，当电池被取下或者没电，CMOS失去储存信息。
7、磁盘结构，平均寻道时间，平均延迟时间，虚拟内存与MMU
磁盘结构如上图，盘片安在转动电机的转轴上旋转，由磁盘控制器控制机械臂上的磁头在磁盘快速移动，每个盘每个面都有一个磁头。
每个盘面都有几百上万的圆形磁道组成，每个磁道可存储一定数据；我们又把磁道按弧度分化成了数个扇面，称为扇区；处于不同面但是相同位置的磁道组成了柱面。
平均寻道时间是硬盘控制器接到指令，磁头从初始位置移动到所需数据磁道的时间。
平均延迟时间，由于磁头到达目标磁道时，往往不在目标数据在磁道上的位置，所以需要在寻找，一般为磁盘旋转一圈时间的一半，所以磁盘转速越快，平均延迟时间越小。
虚拟内存 ，当现有内存不足时，调用一部分硬盘容量充当内存使用，但是硬盘的速度远小于内存速度，所以调用虚拟内存会影响运行速度。
MMU 是Memory Management Unit的缩写，中文名是内存管理单元，它的目的是使程序总大小可以大于物理内存，操作系统把当然使用的部分放在内存里，而其他不使用的部分存在磁盘上。同时同时也负责虚拟地址映射为物理地址，以及提供硬件机制的内存访问授权，多用户多进程操作系统。
8、磁带
磁带对比磁盘，居有每单位容量成本低、易于搬运、储存时间长的优点，但是传送数据速度慢，单位体积内储存容量小的缺点。
9、设备驱动与控制器
软件发出一个指令，通过设备驱动软件转化为控制前可以识别的指令，从而实现调控硬件。如果不安装设备驱动，就无法正常的实现硬件功能。
10、总线与南桥和北桥
总线是计算机连接多个设备的数据传送路线，分为南北两条总线；北桥负责高速数据传输，主要负责CPU、寄存器、内存之间的数据传输；南桥负责低速数据传输，连接USB设备、硬盘、显卡等数据传输。
11、操作系统的启动流程
①计算机加点；
②BIOS开始运行，硬件自检。
③BIOS从CMOS读取数据，选择启动设备。
④从启动设备，读取设备第一个扇区最前面的512个字节
⑤根据分区信息读入bootloader启动装载模块，启动操作系统。
⑥然后操作系统访问BIOS获取配置信息，检查每种硬件驱动是否存在，如果不存在提示用户安装，当全部驱动安装后，操作系统将其调入内核。
12、应用程序的启动流程
用户打开程序，系统把指令发送到内存，控制器获得指令分析后，执行指令，将存在磁盘的程序发送到内存，内存将程序传输之CPU，CPU运行，从而达到启动应用程序。