计算机硬件基础知识点

1. 计算机的组成

控制器

计算机的指挥系统，指挥计算机所有组件的工作；

运算器

计算机的运算系统，负责运算数学运算逻辑运算等；

存储器

计算机的记忆功能，负责数据的存取，分主存储器与辅存储器(又称内存，外存)；

内存：如内存条，基于电工作存储速度快，断电数据丢失，临时存储；
外存：如硬盘，光盘，存取速度慢，断电数据不丢失，可永久存储；

输入设备

向计算机输入数据和信息的设备，是计算机与其他设备通信的桥梁，输入设备是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置之一如键盘，鼠标；

输出设备

计算机硬件系统的终端设备，用于接收计算机数据的输出显示、打印、声音、控制外围设备操作等，如显示器，打印机；

2. CPU基础

三大核心组件

由计算机的五大组成单元合并而来：控制器 + 运算器 => CPU，内存，硬盘；

程序的运行与三大核心硬件的关系：程序最先是存放于硬盘之上，程序的运行会先把程序的代码加载到内存，然后cpu从内存中读取指令执行。

CPU的工作流程

CPU的核心工作在于进行运算和判断，CPU读取的数据都是从主存储器得来，主存储器内的数据则是从输入单元所传输进来，CPU处理完毕的数据也必须先写回主存储器中，最后数据才从主存储器传输到输出单元。

计算机五大组成部分的基本工作流程就是:

输入单元 => 主存储器 => CPU => 主存储器 => 输出单元

CPU会从内存中取指令 =》解码 =》执行,然后再取指 =》解码 =》执行下一条指令，周而复始，直至整个程序被执行完成。

x86架构64位

x86： 是对cpu型号或者架构的一种统称。

64位： cpu的位数指的是cpu一次能从内存里取出多少二进制指令，64bit指的是一次能从内存里取出64位二进制指令。

cpu具有向下兼容性，64位的cpu即能运行64位软件，也能运行32位，而32位cpu只能运行32位的软件。

内核态与用户态

表示CPU的两种工作状态；

内核态： 运行的程序是操作系统，可以操作计算机硬件；
用户态： 运行的程序是应用程序，不能操作计算机硬件。

内核态与用户态的转换：
应用程序的运行必然涉及到计算机硬件的操作，那就必须由用户态切换到内核态下才能实现，计算机工作时会频繁发生内核态与用户态的转换。

多线程与多核

2核4线程： 2核代表有两个cpu，4线程指的是每个cpu都有两个线程=》假4核；

4核8线程： 4核代表有4个cpu，8线程指的是每个cpu都有两个线程=》假8核。

3. 存储器

RAM

随机存取存储器(Random Access Memory),也就是内存,与CPU直接交换数据的内部存储器，可读可写，读写速度快，断电数据丢失；;

ROM

只读存储器(read only memory)，只能读出无法写入信息。信息一旦写入后就固定下来，断电源，信息也不会丢失，所以又称为固定存储器，想在只读存储器中存入或改变数据，必须具备特定的条件，ROM所存数据通常是装入整机前写入的，整机工作过程中只能读出。

CMOS

cmos是电脑主板上的一块可读写的RAM芯片，用来保存BIOS设置完电脑硬件参数后的数据，这个芯片仅仅是用来存放数据的，一般主板会设有一块小电池为其供电，我们可以通过扣取电池进行放电操作重置BIOS设置，可读可写，可保存数据，耗电量极低，读写数度慢，断电数据丢失。

硬盘

硬盘是计算机最主要的存储设备，主要分为 “机械硬盘” 和 “固态硬盘” 2种，这边简单罗列优缺点，详情建议百科。

机械硬盘HDD

优点： 存储量大，价格便宜，使用寿命长；
缺点： 读写速度慢，有噪音，功耗大，震荡易损；

固态硬盘SSD

优点： 读写速度快，轻便，功耗小，抗震防摔；
缺点： 最大容量小于机械硬盘，价格高，因为擦写次数的限制，寿命短。；