0 计算机概论

下文都是一些计算机常识，摘录于此以便强化记忆。

计算机组成：输入单元、 输出单元、CPU内部的控制单元、算数逻辑单元与内存五大部分。

基本上数据都是流经过内存再转出去的！ 至于数据会流进/流出内存则是CPU所发布的控制命令！而CPU实际要处理的数据则完全来自于内存。

精简指令集RISC：精简，执行时间短，完成操作很单纯，指令执行性能较佳；做复杂事，要由多个指令完成。e.g.目前世界上使用范围最广的CPU可能就是ARM。

复杂指令集CISC：数目多且复杂，每条指令的长度并不相同，执行较为复杂所以每条指令花费的时间较长，每条个别指令可以处理的工作较为丰富。e.g.AMD、Intel、VIA等的x86架构的CPU。

两大主流x86开发商(Intel, AMD)的CPU架构并不相容
北桥：负责连结速度较快的CPU、内存与显卡等组件；
南桥：负责连接速度较慢的周边接口， 包括硬盘、USB、网络卡等
AMD:内存是直接与CPU沟通而不通过北桥,将内存控制组件整合到CPU当中，理论上这样可以加速CPU与主内存的传输速度！这是两种CPU在架构上面主要的差异点。

注意，不同的CPU之间不能单纯的以频率来判断运算效能！这是因为每颗CPU的微指令集不相同，架构也不见得一样， 每次频率能够进行的工作指令数也不同之故！所以，频率目前仅能用来比较同款CPU的速度！

CPU有所谓的外频与倍频,外频指的是CPU与外部组件进行数据传输时的速度，倍频则是 CPU 内部用来加速工作效能的一个倍数， 两者相乘才是CPU的频率速度.CPU的倍频通常在出厂时已经被锁定而无法修改， 因此较常被超频的为外频。

主机板芯片组有分北桥与南桥， 北桥的总线称为系统总线. 南桥就是所谓的输入输出(I/O)总线.北桥每次传送的位数则是系统总线宽度。

CPU每次能够处理的数据量称为字长大小，字长大小依据CPU的设计而有32位与64位。我们现在所称的计算机是32或64位主要是依据这个 CPU解析的字长大小而来的。早期的32位CPU中，因为CPU每次能够解析的数据量有限， 因此由主内存传来的数据量就有所限制了。这也导致32位的CPU最多只能支持最大到4GBytes的内存。

字长大小与系统总线宽度是可以不同的！举例来说，在Pentium Pro时代，该CPU是32位的处理器， 但当时的芯片组可以设计出64位的系统总线宽度。在这样的架构下我们通常还是以CPU的字长大小来称呼该架构。 

动态随机访问内存(Dynamic Random Access Memory, DRAM)根据技术的更新又分好几代,而使用上较广泛的有所谓的SDRAM与DDR SDRAM两种.DDR是所谓的双倍数据传送速度(Double Data Rate),可以在一次工作周期中进行两次数据的传送，感觉上就好像是CPU的倍频.

启用双通道的功能你必须要安插两支(或四支)内存，这两支内存最好连型号都一模一样比较好， 这是因为启动双通道内存功能时，数据是同步写入/读出这一对内存中，如此才能够提升整体的频宽！ 所以当然除了容量大小要一致之外，型号也最好相同.

每个扇区(磁盘的最小存储单位)大小为512Bytes.

设备I/O位址:标识每个计算机组件的，不能有两个组件使用同一个I/O地址。
IRQ中断通道：通过IRQ来让CPU知道组件的工作情况，以方便CPU进行分配工作。

CMOS主要的功能为记录主机板上面的重要参数， 包括系统时间、CPU电压与频率、各项设备的I/O位址与IRQ等，由于这些数据的记录要花费电力，因此主机板上面才有电池。

BIOS为写入到主机板上某一块 flash 或 EEPROM 的程序，它可以在开机的时候执行，以载入CMOS当中的参数， 并尝试呼叫储存装置中的开机程序，进一步进入操作系统当中。BIOS程序也可以修改CMOS中的数据。

文本文件被记录为0与1，而这个文件的内容要被取出来查阅时，必须要经过一个编码系统(对照表)的处理才行.有时出现乱码，也许是因为编码对照表出错。

操作系统(Operating System, OS)其实也是一组程序，这组程序的重点在于管理计算机的所有活动以及驱动系统中的所有硬件。

计算机系统主要由硬件构成，然后内核程序主要在管理硬件，提供合理的计算机系统资源分配(包括CPU资源、内存使用资源等等)， 因此只要硬件不同(如CISC的x86架构与RISC架构的CPU)，内核就得要进行修改才行。 而由于内核只会进行计算机系统的资源分配，所以在上头还需要有应用程序的提供，使用者才能够操作系统的。为了保护内核，并且让程序设计师比较容易开发软件，因此操作系统除了内核程序之外，通常还会提供一整组开发接口， 那就是系统调用层。

操作系统包括内核，系统调用两部分。

操作系统的内核层直接参考硬件规格写成， 所以同一个操作系统程序不能够在不一样的硬件架构下运行。
操作系统只是在管理整个硬件资源，包括CPU、内存、输入输出设备及文件系统。
应用程序的开发都是参考操作系统提供的开发接口， 所以该应用程序只能在该操作系统上面运行,不可以在其他操作系统上面运行。