
计算机组成原理
五道口纳什
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计算机组成原理硬盘篇 —— 机械硬盘(HDD)与固态硬盘(SSD)
机械硬盘:Hard Disk Drive,或者 mechanical storage,内部是有磁头和磁盘的。 固态硬盘:Solid State Drive,固态硬盘是应用闪存技术生产出来的硬盘,内部没有磁头和磁盘,原理就跟我们经常使用的 TF 卡差不多。这种硬盘速度快,价格比较贵。一般制作成 2.5 英寸的硬盘。接口也是 SATA 接口。用法和机械硬盘是一样的。0. 4K 对齐在磁盘发...原创 2016-04-12 10:41:24 · 7404 阅读 · 0 评论 -
计算机科学 —— 冯诺依曼结构
当今计算机的基本原理与结构依然是 1946 年冯诺依曼所设计的那一套。1. 冯诺依曼结构的精髓 处理器按照顺序执行指令和操作数据,而无论指令还是数据,它们的本质并没有区别,都是一串二进制数字的序列。那么该如何区分一串二进制序列是指令还是数据呢? 计算机加载的第一条必定是指令,然后根据这条指令去取二进制数,如果这条指令要取操作数,那么取出来的就是操作数;如果这条指令要取下一条指令,那么取出来得原创 2017-05-04 10:27:47 · 1552 阅读 · 0 评论 -
阿姆达尔定律(Amdahl's law)
首先给出阿姆达尔定律的数学公式描述:S(N)=1(1−p)+pNS(N)=\frac1{(1-p)+\frac pN}pp:程序中可并行部分的程序在单核上执行时间的占比;NN:处理器的数目(总的核心数)S(N)S(N):程序在 NN 个处理器(总核心数)相对在单个处理器(单核)中的速度提升比;当 p=0.8p=0.8(可并行部分所占比较高),令 N→∞N\to \infty ,此时 S(N)原创 2017-05-08 21:26:23 · 6486 阅读 · 1 评论 -
Linux 内存管理与系统架构设计
Linux 提供各种模式(比如,消息队列),但是最著名的是 POSIX 共享内存(shmem,shared memory)。 Linux provides a variety of schemes (such as message queues), but most notable is POSIX shared memory (shmem). 1. memory overcommit ...原创 2017-05-10 10:02:34 · 984 阅读 · 0 评论 -
计算机的组成 —— 显卡
1. 显卡的分类显卡(graphics cards):集成显卡(Integrated graphics);独立显卡(discrete graphics);2. 独立显卡独立显卡是指成独立的板卡存在,需要插在主板的相应接口上的显卡。独立显卡具备单独的显存,不占用系统内存,而且技术上领先于集成显卡,能够提供更好的显示效果和运行性能。3. 独立显卡的安装怎么安装独立显卡如下图,蓝色的两根长的,都是原创 2016-11-22 18:00:40 · 2470 阅读 · 0 评论 -
4K 对齐与固态硬盘检测工具
0. 硬盘扇区当前电脑传统机械硬盘的每个扇区一般大小为 512 字节(512B);当使用某一文件系统将硬盘格式化时,文件系统会将硬盘扇区、磁道与柱面统计整理并定义一个簇为多少扇区方便快速存储。现时 windows 中常见使用的 NTFS 文件系统,默认定义为 4096 字节大小为一个簇,但 NTFS 分区因为其引导区占用了一个磁道共 63 个扇区,真正的文件系统在 63 号扇区之后,那么依照计算得出原创 2017-07-05 16:07:47 · 1795 阅读 · 0 评论 -
硬盘分区(主分区、扩展分区、逻辑分区)
原文地址:硬盘主分区、扩展分区和逻辑分区之间的区别介绍一块新硬盘,需要分区后才能正常使用,而硬盘分区最常见的分区表类型为 MBR(主引导记录(Main Boot Record)是位于磁盘最前边的一段引导(Loader)代码),分为三种类别,分别是主分区,扩展分区和逻辑分区。转载 2017-07-05 11:27:07 · 3508 阅读 · 0 评论 -
计算机的组成 —— 存储(内存/硬盘)
storage(存储器,如硬盘),memory:内存RAM:断电即掉的非永久储存1. 缓存 缓存就是数据交换的缓冲区(称作Cache),当某一硬件要读取数据时,会首先从缓存中查找需要的数据,如果找到了则直接执行,找不到的话则从内存中找。由于缓存的运行速度比内存快得多,故缓存的作用就是帮助硬件更快地运行。因为缓存往往使用的是RAM(断电即掉的非永久储存),所以在用完后还是会把文件送到硬盘等存原创 2016-08-01 12:08:37 · 3122 阅读 · 0 评论 -
DMA(direct memory access)直接内存访问
DMA(Direct Memory Access),这里的 memory,指的是计算机的内存,自然与外存(storage)相对。这里的关键词在 Direct (直接),与传统的相对低效的,需要通过 CPU 来访问内存(此为 indirect,间接)的方式相对。1. 基本概念辅存狭义上是平时讲的硬盘,准确地说,是外部存储器(需要通过 I/O 系统与之交换数据,全称为辅助存储设备)。2. CPU原创 2017-07-26 19:21:54 · 7918 阅读 · 0 评论 -
计算机的组成 —— PCI(PCIE)、PCB
PCI 是 Peripheral Component Interconnect(外设部件互连标准)的缩写,它是目前个人电脑中使用最为广泛的接口,几乎所有的主板产品上都带有这种插槽。PCI 插槽也是主板带有最多数量的插槽类型,在目前流行的台式机主板上:ATX 结构的主板一般带有 5~6 个 PCI 插槽,MATX(小一点)主板也都带有 2~3 个 PCI 插槽,可见其应用的广泛性;原创 2016-11-22 18:48:46 · 2884 阅读 · 0 评论 -
通信 —— 串口与并口
串口与并口: 串口一次接收和发送一个 bit;并口,多个数据通路同时发送或者接收;并口并不见得一定比串口的效率来得高;名称中已包含串口之义: USB:Universal Serial BusSAS:Serial Attached SCSISATA:Serial ATAPCIe 也是串口;1. 并口通信的限制各个数据通路上的bit不要求是同步的,但在抵达接收端时,传...原创 2018-05-01 18:23:21 · 2572 阅读 · 0 评论 -
CPU 架构 —— ARM 架构
linux 系统查看 CPU 架构命令:$ archarmv7l$ uname -marmv7l # -m:--machine一般嵌入式设备运行在 ARM 处理器上; 树莓派一般的 PC:x86、x64 架构;原创 2018-05-09 21:16:59 · 3378 阅读 · 0 评论 -
计算机组成原理与体系结构 —— 南桥与北桥
南桥北桥在主板上的位置如下所示: 北桥 芯片组(chipset)的名称就是以北桥芯片的名称来命名的北桥被用来处理高速信号,通常处理CPU(处理器),RAM(内存),AGP端口或PCI Express,和南桥芯片之间的通信PCIE/AGP、Memory、CPU南桥: 南桥芯片负责I/O总线之间的通信,如PCI总线、USB、LAN、ATA、SATA、音频控制器、键盘控制器、实...原创 2018-05-05 20:02:43 · 8063 阅读 · 0 评论 -
编程中寄存器的使用
系统调用(system call)中的参数传递原创 2017-03-08 22:51:37 · 1521 阅读 · 0 评论 -
计算机体系结构的分类
指令集指令集是存储在 CPU 内部,对 CPU 运算进行指导和优化的硬程序。拥有这些指令集,CPU 就可以更高效地运行。Intel:x86,EM64T,MMX,SSE,SSE2,SSE3,SSSE3 (Super SSE3),SSE4.1,SSE4.2,AVX。AMD:x86,x86-64,3D-Now!指令集。原创 2017-02-17 18:15:42 · 2308 阅读 · 2 评论 -
计算机的组成 —— usb 篇
USB:USA 它二弟。USB: universal serial bus,通用串行总线,是为在 PC 与数码设备间传输数据而开发的技术。1. usb2.0USB接口有三种:USB1.1,USB2.0和USB3.0。理论上USB1.1的传输速度可以达到12Mbps,而USB2.0则可以达到速度480Mbps,并且可以向下兼容USB1.1。早在1995年,就已经有个人电脑带有USB接口了,但由于缺乏原创 2016-07-02 16:29:50 · 1086 阅读 · 0 评论 -
计算机的组成 —— 鼠标
1. 无线鼠标 5G5G 指的是 Hz 频段,G 越高频率会越高,会让鼠标运行的更灵活流畅,现在已经有 5.8G 的出现(雷柏3710P),大大增强了抗干扰能力。2. 无线鼠标的工作方式光电、光电就是现在市面比较流行的鼠标类型,技术比较成熟,需要有鼠标垫以及比较平整的桌面;激光、升级版的光电,也属于光电,但是比光电好些。不需要鼠标垫就可以在各种平面操作 蓝影、相对与激光和光电来说,性能更好些,原创 2016-07-09 17:43:26 · 883 阅读 · 0 评论 -
计算机的组成 —— VGA
1. D-sub 俗称 VGA(Video Graphics Adapter)接口。可能因为竖看很像一个大写的字母D,所以称之为 D-Sub。这是一种模拟信号接口,按需求有不同的接口数。D-sub是D-subminiature的简称,是一种接口形状、结构的标准,于1952年由 ICC 公司发明。由于在当时来说,这种接口已经算小的了,所以才以 subminiature (超小型)冠名。D-sub原创 2016-07-21 12:56:32 · 955 阅读 · 0 评论 -
电脑问题勘查 —— BIOS
0. BIOS 与 BIOS 的分类目前主流的 BIOS,华硕的 AMI BIOS;升技的 AWARD BIOS;BIOS 的全称是 ROM-BIOS,只读存储器基本输入输出系统。它是一组固化到计算机内主板上一个 ROM 芯片上的程序,它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、系统设置信息、开机上电自检程序和系统启动自举程序(bootstrap)。有人认为既然 BIOS 是”程序”,那它就应该原创 2016-08-05 12:18:53 · 1301 阅读 · 0 评论 -
程序是怎么跑起来的? —— CPU 是什么?C/C++程序的运行
1. 概念初步程序:计算机的程序,和做饭、运动会的程序一样,指的是“做事的先后次序”;程序的组成:程序是指令(及物动词)和数据(宾语)的组合体; C 语言 printf("hello\n");,这个简单的程序,printf是指定,hello是数据;机器语言:CPU 能够直接识别和执行的只有机器语言。 使用C、C++、Java 等高级语言编写的程序最后都会转化为机器语言;正在运行的程序存储原创 2016-09-03 15:51:03 · 3452 阅读 · 0 评论 -
计算机的组成 —— 显示器
分辨率:1440*900 ⇒ 8/51280*800 ⇒ 8/5 == 1.6 仍是黄金分割比1280*720 ⇒ 16:9([3/4]^2)4K:3840*2160(16:9)手机照片:1024*768 ⇒ 256*4 * 256*3 ⇒ 4/33264 × 2448 ⇒ 4/31. 显示屏的分类CRT:Cathode Ray Tube,阴极射线(显像)管; 从...原创 2016-07-09 18:23:38 · 1082 阅读 · 0 评论 -
图灵机(Turing Machine)
图灵机,又称图灵计算、图灵计算机,是由数学家阿兰·麦席森·图灵(1912~1954)提出的一种抽象计算模型,即将人们使用纸笔进行数学运算的过程进行抽象,由一个虚拟的机器替代人们进行数学运算。所谓的图灵机就是指一个抽象的机器,它有一条无限长的纸带,纸带分成了一个一个的小方格,每个方格有不同的颜色(黑色:1,白色:0)。有一个机器头在纸带上移来移去。机器头有一组内部状态,还有一些固定的程序。原创 2016-10-26 08:46:02 · 3964 阅读 · 0 评论 -
计算机的组成 —— 主板
主板,又叫主机板(mainboard)、系统板(systemboard)或母板(motherboard);它安装在机箱内,是微机最基本的也是最重要的部件之一; AGP(Accelerated Graphics Port)是在 PCI 总线基础上发展起来的,主要针对图形显示方面进行优化,专门用于图形显示卡。主板一般为矩形电路板,上面安装了组成计算机的主要电路系统,一般有 BIOS ...原创 2016-11-22 18:22:19 · 1579 阅读 · 0 评论 -
计算机的组成 —— 耳机与音响
1. 音道 sound track单音道音频:没有立体声,两个耳朵的感觉一样;立体声(Stereo):记录 ⇒ 放大 ⇒ 重放立体声,就是指具有立体感的声音。自然界发出的声音是立体声,但如果我们把这些立体声经记录、放大等处理后而重放时,所有的声音都从一个扬声器放出来,这种重放声(与原声源相比)就不是立体的了。这时由于各种声音都从同一个扬声器发出,原来的空间感(特别是声群的空间分布感)也消失了。原创 2016-07-15 11:39:10 · 1198 阅读 · 0 评论 -
BIOS 选项设置的含义
SATA Mode Section:ADHI:Advanced Host Controller Interface - this is a hardware mechanism that allows the software to communicate with Serial ATA (SATA) devices. It offers features such as hot-plugging原创 2016-11-19 17:13:24 · 1725 阅读 · 0 评论 -
计算机的组成 —— 磁盘阵列(RAID)
磁盘阵列(Redundant Arrays of Independent Disks,RAID),有“独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列”之意。1. 基本分类及特点 2. 组建自己的 RAID目前市面上的主板,无论是 Intel 芯片组还是AMD芯片组,基本上都可以支持搭建各种磁盘阵列模式,所以在组建 RAID0 磁盘阵列上十分简单。原创 2017-02-12 10:03:58 · 1836 阅读 · 0 评论