计算机内部工作原理

计算机内部工作原理

计算机硬件层

计算机的内部主要构成组件是：CPU、内存、硬盘、IO设备构成的。各个部分的功能不同，下面来阐述一下各部分的基本构造和功能。

1、CPU

中央处理器，CPU的内部中有控制器，运算器这两大类，其中，CPU中有两个管脚用来给cpu进行供电，剩下的管脚阵列一部分就成为了控制器，另一部分成为了运算器。控制器将会读取内存中的程序指令交给运算器，运算器进行计算并将结果返回给控制器。而剩下的一部分管脚阵列作为监视作用监视其他芯片的信息状态。
CPU的主频：时钟震荡的时间频率，CPU读取指令的时间是1/时钟震荡频率，主频越大，取指令的时间就越短，CPU处理的速度就越来越快。

2、硬盘

例如7200转的机械硬盘，启动时先达到工作转速，然后内存读取数据给CPU，机械硬盘使用光刻式存储信息，刻下未1，反之为0。OS若保存在机械硬盘里，启动时先要读入内存中，再到CPU中的控制器进行处理。机械臂指到上次存储的位置再进行读取数据。（如果硬盘格式化时将刻录指针恢复到从头开始，擦拭了原来的一小块数据，但余下未被擦拭的数据将进行保留）。
无盘电脑的工作原理：通过从网上传输OS再读入内存中之后到CPU中。

3、总线(bus)

在主板上用来传输数据或者连接外设。
内总线：在CPU、内存、硬盘中数据的设备（IO流）
外总线(IO接口)：外设设备通过与IO接口连接将输入的数据在CPU中进行处理。PCI为扩展总线。

4. 操作系统

分配计算机资源。
驱动程序：驱动不同功能的硬件。
南桥：装入BIOS操作系统。
北桥：CPU的位置区域。

5. 内存

连接CPU与硬盘之间的桥梁，因为硬盘的读取速度跟不上CPU的速度，而硬盘全部用内存材料价格会太昂贵，所以在CPU和储存设备之间加上了内存，内存大部分由高速的DRAM组成，但在CPU中有一块高速缓存区(cache)材料基本由SRAM组成。所以内存断电就会丢失当前信息。