python学习 day2 计算机基础知识详解
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文章目录
一、
CPU
详解
1.cpu
分类与指令集
2.
内核态与用户态（代表
cpu
的两种运行状态）
3.
多线程与多核芯片
二、存储器
RAM
（内存）
ROM
（“只读内存”）
CMOS(
由纽扣电池供电，存储少量配置信息
)
硬盘
IO
延迟（
*****
）
虚拟内存
IO
设备
=
设备的控制
+
设备本身
3
、总线
4
、操作系统的启动流程
(*****)
BIOS
介绍
裸机
操作系统的启动流程（
*****
）
BIOS
应用程序的启动流程（
*****
）
一、
CPU
详解
1.cpu
分类与指令集
x86-64(*****)
cpu
有向下兼容性
64
位
cpu
既能运行
64
位的程序也能运行
32
位的程序
2.
内核态与用户态（代表
cpu
的两种运行状态）
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
3.
多线程与多核芯片
线程：一个物理核心模拟成
2
个逻辑核心
两核四线程：两核代表
2
个
cpu
，
4
线程代表每个
cpu
都包含两个线程
->
伪
4
核
四核八线程：四核代表
4
个
cpu
，
8
线程代表每个
cpu
都包含两个线程
->
伪
8
核
二、存储器
RAM
（内存）
ROM
（“只读内存”）
存放计算机厂商写死在计算机上的一段核心程序
-> BIOS
CMOS(
由纽扣电池供电，存储少量配置信息
)
存取速度慢，断电数据丢失，耗电量极低
硬盘
磁道：一圈数据，对应着一串二进制（
1bit
代表一个二进制位）
8bit(
比特位
) = 1Bytes(
字节
)
1024Bytes = 1KB
1024KB = 1MB
1024MB = 1GB
1024GB = 1TB
1024TB = 1PB
商家：
200GB = 200 * 1000 * 1000 B
扇区：
一个扇区通常为
512Bytes
站在硬盘的角度解读，一次性读写数据最小的单位为扇区
操作系统一次性读写的单位是一个
block
块
= 8
扇区大小
= 4096Bytes
柱面
硬盘通常由重叠的一组盘片构成，每个盘面都被划分为数目相等的磁道，并从外缘的“
0”
开
始编号，具有相同编号的磁道形成一个圆柱，（即柱面是一个立体概念，磁道是一个平面
概念，同一个盘面上的，柱面大小是所有盘面相同半径的磁道大小总和），称之为磁盘的
柱面。
IO
延迟（
*****
）
7200
转
/min = 120
转
/s
1
转需
1/120s
（
8ms)
平均寻道时间：机械手臂转到数据所在磁道所花费的时间，受限于物理工艺水平，目前机
械硬盘可以达到的是
5ms
平均延迟时间：转半圈需要花费
4ms
，受限于硬盘的转速
IO
延迟
=
平均寻道时间
+
平均延迟时间
优化程序运行效率的一个核心法则：能从内存取数据，就不要从硬盘取
虚拟内存
当内存耗尽时，电脑就会自动调用硬盘来充当内存，以缓解内存的紧张。
IO
设备
=
设备的控制
+
设备本身
管理和控制计算机的所有输入
/
输出（
I/O)
设备是操作系统的主要功能之一
3
、总线
总线（
Bus
）是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传
输线束， 按照计算机所传输的信息种类，计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和
控制总线，分别用来传输数据、数据地址和控制信号。总线是一种内部结构，它是
cpu
、
内存、输入、输出设备传递信息的公用通道，主机的各个部件通过总线相连接，外部设备
通过相应的接口电路再与总线相连接，从而形成了计算机硬件系统。
4
、操作系统的启动流程
(*****)
BIOS
介绍
BIOS
：
Basic Input Output System
BIOS
被写入
ROM
设备
裸机
CPU
ROM
：充当内存，存放
BIOS
系统
of 3
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