计算机基础

说明

此文章主要参考《程序员的自我修养》一书在进行博客记录，主要目的是为自己做一个类似学习笔记之类的东西，我在读此书的同时，会把自己的一些理解与需要记忆的知识写在文章里面，方便自己以后来进行复习，也希望这也能帮助到一些需要这方面知识的朋友。

一、总线频率

1、CPU频率不高

早期的计算机，CPU与内存频率一样并不高，两者是直接连接在同一总线上通信，但即使不高，也还是要比显示设备，键盘，软盘磁盘的速度高出很多，为了解决这一问题，一般每个设备都会有一个与之对应的I/O控制器来与CPU总线通信。

2、CPU频率变高了

随着技术的发展，CPU频率变高。但内存频率跟不上，就产生了与内存频率一致的系统总线，而CPU就只能采用倍频的方式与系统总线通信。

3、高速图形处理芯片的出现

由于高速图形处理芯片需要与CPU和内存进行大量数据交换，使用I/O控制器在较低速的I/O总线上与CPU通信的通信方式就不太适合了，为此，出现了北桥芯片与PCI总线，北桥芯片处理速度快，就可以使用它们去连接CPU与需要高速处理的单元。此时，低速设备便不再通过高速总线与CPU等高速单元共用总线，而是集中通过南桥芯片与PCI总线通信，所有低速单元都可以通过低速总线ISA和南桥芯片与CPU通信，当PCI总线速度达不到人们需求时，人们又发明了AGP，PCI Express等诸多总线结构及与之对应的控制芯片。

二、软件的分类#

1、系统软件

系统软件分为：

1. 平台性的，比如操作系统内核，驱动程序，运行库和数以千计的系统工具。
2. 用于程序开发的，比如编译器，汇编器，链接器等开发工具和开发库。

2、应用软件

应用软件多指居于上层的应用类型的软件，比如，浏览器，媒体播放器，计算器等。

三、提高CPU利用率

1、多道程序（Multiprogramming）

多道程序其实是对CPU进行监控的监控程序，当某些程序在执行他们自己的硬件处理时，监控程序就可以让那些需要CPU处理的程序启动，以此来提高CPU的利用率

2、分时系统（Time-Sharing System）

多道程序的确让CPU的利用率变高了，但是并没考虑实时性，简单的任务切换很有可能导致急需处理的任务很长时间得不到响应。这时，让每个任务都拥有一段时间去使用CPU的分时系统出现了，分时系统比多道程序就要复杂多了，他让各个任务处于协作模式，每个任务在运行一段时间后，都主动释放CPU资源让其他任务使用，这样，每个任务就及时得到执行。

3、多任务系统（Multi-tasking System）

分时系统虽然让每个任务都能有一段时间使用CPU,但各个任务之间不能被抢占，当某一任务需要耗费很长时间去执行计算，那么它会一直霸占着CPU，一直等到他执行完才能将CPU给其他任务使用，这意味着，某些任务会长时间得不到执行，这时更先进的多任务系统出现了，多任务系统对所有进程进行调度，他保证让所有进程都能有机会使用CPU资源，若有进程一直霸占CPU,那么它会强制剥夺此进程使用时间，交给那些正在等待的进程使用。