计算机组成

编程知识 更新时间:2023-04-23 08:03:26

计算机组成

浏览器

用于打开网页的软件,谷歌,Safari,Opera,IE,火狐,360,Edge

搜索引擎

为用户提供信息检索服务,将检索到的信息展示给用户看的系统,谷歌,百度,必应,360,搜狗

硬件

CPU:中央处理器,执行代码,数据计算;

评价CPU好坏的标准:内核数,工作频率,高速缓存,线程数(逻辑核心)

内存:ROM和RAM,RAM运行内存,暂时存储数据和程序的地方,重启后清空,分为SDRAM(已被淘汰)和DDRRAM(双倍速率随机存储器)

硬盘:永久性存储程序和数据,机械硬盘和固态硬盘

主板:为各个零部件提供一个运行平台

显卡:处理图像,集成显卡和独立显卡

网卡:连接网络,进行网络通信,集成网卡和独立网卡;有线网卡和无线网卡

声卡:处理音频,集成声卡和独立声卡

电源:为计算机供电

光驱:向光盘中读写数据

外设:键盘、鼠标、打印机、显示器

软件

软件:程序、数据和文档组成

系统软件(操作系统):微软Windows、苹果MAC OS X、IOS、谷歌Andorid OS、华为Harmony OS、服务器Linux

应用软件:办公类,游戏类,音影类等

扩展

硬件接口:USB(type-A、type-B、type-C)、VGA(视频接口,只能传输图像)、HDMI(视频接口,传输图像和音频)、PS/2(连接鼠标和键盘)、PCI(外部组件互联接口,独立声卡,独立网卡)、PCI-E(外部组件互联接口,独立声卡,独立网卡,独立显卡)、COM(通信,连接网络设备)

芯片:设计->制造(光刻机)->封装->测试

CPU位数

​ ->64位CPU支持64位OS和32位OS,最大内存128G

​ ->32位CPU支持32位OS,最大内存4G

指令编译:机器语言(0,1代码)->汇编语言(ADD等)->高级语言(JAVA,C等)

指令集:CISC(复杂指令集):X86(32位),X64,AMD64(64位)

​ RISC(精简指令集):ARM,RISC-V(手机等移动设备),MIPS(网络通信设备CPU例如路由器,交换机,防火墙),POWER-PC(IBM计算机)

进制转换

二进制、八进制、十进制、十六进制

逢X进一,借一顶X

十进制转二进制:短除法,余数从下往上写、8421法

二进制转十进制:8421法、减法,28=256,216=65536

八进制转二进制:一个八进制转为3个二进制

十六进制转二进制:一个十六进制转为4个二进制

计算器算:win+R,输入calc

数据量单位

b(bit):比特,计算机中最小存储单位,1个二进制的0或者1称之为1b

1B(Byte字节)=8bit

1KB (千字节)=1024B,

1MB (兆字节 简称“兆”)=1024KB,

1GB (吉字节 又称“千兆”)=1024MB,

1TB (太字节)=1024GB,其中1024=2^10 ( 2 的10次方),

1PB(拍字节)=1024TB,

1EB(艾字节)=1024PB,

1ZB (泽字节)= 1024 EB,

1YB (尧字节)= 1024 ZB,

数据编码

数据:信息的载体;字符,文字,数字,符号,图片,音频,视频等

字节:一个数据量单位,8个二进制为一个字节

字符:任何一种类型的单个文字

字符集编码

ASCII码(美国国家信息交换标准码):1B,共128个字符

GB2312编码:1981年5月1日发布的简体中文汉字编码国家标准。GB2312对汉字采用双字节编码,收录7445个图形字符,其中包括6763个汉字。

BIG5编码:台湾地区繁体中文标准字符集,采用双字节编码,共收录13053个中文字,1984年实施。

GBK编码:1995年12月发布的汉字编码国家标准,是对GB2312编码的扩充,对汉字采用双字节编码。GBK字符集共收录21003个汉字,包含国家标准GB13000-1中的全部中日韩汉字,和BIG5编码中的所有汉字。

GB18030编码:2000年3月17日发布的汉字编码国家标准,是对GBK编码的扩充,覆盖中文、日文、朝鲜语和中国少数民族文字,其中收录27484个汉字。GB18030字符集采用单字节、双字节和四字节三种方式对字符编码。兼容GBK和GB2312字符集。

Unicode编码:国际标准字符集,它将世界各种语言的每个字符定义一个唯一的编码,以满足跨语言、跨平台的文本信息转换。Unicode采用四个字节为每个字符编码。

UTF-8和UTF-16编码:Unicode编码的转换格式,可变长编码,相对于Unicode更节省空间。UTF-16的字节序有大尾序(big-endian)和小尾序(little-endian)之别。

在线字符集编码

音频编码

抽样->量化->编码

音频编码标准:MPEG-3、MPEG-4、AAC、WMA、ALAC、AMR、PCM

图像编码

RGB(三原色):Red、Green、Blue

视频编码标准:H.264、H.265、MEPG-4

文件路径

绝对路径:从根目录到文件所在位置的路径

相对路径:从当前目录到文件所在位置的路径,

​ 一个点(.):当前目录

​ 两个点(…):上级目录

用户家目录:操作系统中每个用户都有自己的家目录,名称与用户名相同

windows中家目录C:\Users\用户名

cmd命令行常用命令

notepad 打开记事本,notepad test.txt,如果找不到就会创建一个txt文件

基本输入输出系统(BIOS)

Basic Input Output System计算机运行的第一个程序,存放在主板的BIOS芯片上

作用:

1.POST,检查计算机硬件

2.初始化硬件配置信息

3.引导操作系统

分类:

Legacy BIOS:支持的硬盘分区列表格式只能是MBR,支持所有Windows系统

UEFI BIOS:支持的硬盘分区列表格式只能是GPT(GUID),支持Windows8、Windows10

操作系统安装

安装方式:U盘安装、硬盘安装、光盘安装、网络安装

准备:U盘(8G以上)、Windows系统安装包(MSDN网站下载)、U盘启动盘制作工具(微PE)、驱动精灵

PE系统:预安装环境系统,精简的Windows操作系统,用于安装Windows系统

安装过程:微PE安装到U盘(U盘成为启动盘),关机F12选择优盘进入微PE系统,格式化系统分区,运行Windows安装器(1.操作系统安装包,2.引导分区,3.系统分区,选择Windows版本(企业版)),重启设备,激活系统,安装驱动精灵。

硬盘分区

作用:永久性存储数据

机械硬盘(磁盘存储)和固态硬盘(芯片存储)

接口类型:IDE(已淘汰 100Mbps)、SATA(个人PC 6Gbps)、SCSI(服务器)、PCIE、U.2、M.2(NVME 笔记本 40Gbps)

机械硬盘

组成:盘片(磁道、扇区、柱面)、磁头、电动机、控制电路
存 储 容 量 = 磁 头 数 ∗ 柱 面 数 ( 一 个 磁 道 的 扇 区 数 ) ∗ 512 B 存储容量=磁头数*柱面数(一个磁道的扇区数)*512B =512B
一个扇区可存储512B

磁盘分区

分区工具:分区助手

MBR

主分区+扩展分区(必须分为逻辑分区),主分区和扩展分区总数最大为4,扩展分区最多一个,逻辑分区数无限制,操作系统只能装在主分区中

GPT

分区个数无限制,ESP+MSR+主分区

Windows常用命令

ping ip或ping 域名,域名:xxx.xxx例如:baidu,常见一级域名(商业网站) 型(非营利) .edu (中国) (网络运营商) .mil(军事相关) .jp (日本) .uk(英国)

ipconfig 查看本机ip(ms-dos命令行上使用)

Windows常用快捷键

系统管理

安装程序即安装包,应用软件安装过后通常会在桌面创建快捷方式(一个链接图标,连接到该应用软件安装目录下的一个可执行程序)。

卸载程序:控制面板下载,应用自带卸载程序,第三方软件卸载

Windows10、11版本:家庭基础版,教育版,企业版,专业版

administrator是Windows系统中的管理员用户,拥有最高权限,图标有向下的小箭头的都是禁用的。

进程:正在运行的程序,一个软件运行后会产生一个或多个进程

进程管理:PID,进程名,运行状态(正在运行、挂起、睡眠、停止)

线程:CPU运行执行的最小单元,一个进程由一个或多个线程组成

PID:进程号,每个进程都有一个编号

用户管理:添加用户(此电脑->管理->本地用户),切换用户,删除用户,更改密码

密码破解:PE系统软件修改

操作系统的组成

1)OS内核

进程管理模块:进程创建、运行调度(根据进程的优先级调度到CPU运行)、终止运行、进程通信

内存管理模块:高效分配内存,管理和释放内存资源

文件管理系统:(数据->二进制->文件)管理和存储文件信息

​ NTFS:用于Windows独有的,单个文件大小无限制

​ EXT4:用于LINUX系统,单个文件不能超过16TB

​ XFS:用于LINUX系统

​ FAT32:用于闪存设备(U盘),单个文件不能超过4GB

​ exFAT:用于闪存设备(U盘),单个文件不能超过16EB

​ HFS+:用于MAC OS X系统,单个文件不能超过16EB

**网络通信模块:**负责网络通信的程序

**驱动程序模块:**驱使计算机硬件工作的程序

2)API

负责连接应用软件的程序

3)函数库

多个不同功能的函数的集合

4)UI

用户接口

->GUI:图形化界面

->CLI:命令行界面

虚拟机(Virtual Machine)

虚拟化技术:将一台物理主机划分为多台虚拟主机的技术

虚拟机主要依赖物理主机的硬件资源,安装软件后需要在BIOS中开启virtualization technology(CPU虚拟化技术)

(创建,编辑,删除,移除,重命名,虚拟机目录,添加网卡,添加硬盘)

常用管理软件

Vmware公司:Vmware Workstation、Vmware ESXi

甲骨文(Oracle):VirtualBox

微软:Hyper-v

思杰公司:XEN Server

红帽子:KVM

网络管理

编辑->虚拟网络编辑器->可看到三种模式


右键虚拟机设置网卡可以选择模式。

三种模式虚拟机和物理主机都可以相互通信,区别在于能否与外界网络通信

桥接模式:VM和外接网络主机能够相互访问

​ 交换机:用于LAN(局域网),将LAN中的每台计算机连接起来

NAT模式(网络地址转换):VM能主动访问外界网络主机,外接网络主机不能主动访问VM

​ DHCP:动态主机地址分配协议

仅主机模式:VM和外接网络主机完全隔离

其他VM管理操作

克隆虚拟机:复制一个和源VM一样的VM

快照VM:对VM系统当前状态进行备份,当系统崩溃时可以通过快照恢复到之前的状态

迁移VM:将VM从一台计算机移动到另一台计算机

Vmware Tools:实现物理主机与虚拟主机之间文件的传输

虚拟挂起:相当于睡眠状态

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