计算机基础

2020-03-14 12:48:55   61  举报

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整理了一下计算机基础的一些知识

计算机

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大纲/内容

二级制

什么是二进制

计算机的底层都是使用二进制数据进行数据流传输的，二进制数其实就是用0和1两个数字来表示的数

CPU

cpu是什么

CPU 的全称是 Central Processing Unit，它是你的电脑中最硬核的组件，CPU 与计算机的关系就相当于大脑和人的关系。

cpu的内部处理过程

CPU 负责的就是解释和运行最终转换成机器语言的内容

cpu由两部分构成

控制单元：从内存中提取指令并解码执行

算数逻辑单元（ALU）：处理算数和逻辑运算

内存

内存是什么

内存（Memory）是计算机中最重要的部件之一，它是程序与CPU进行沟通的桥梁。

内存的物理结构

随机存储器（RAM）：内存中最重要的一种，表示既可以从中读取数据，也可以写入数据。当机器关闭时，内存中的信息会丢失。

只读存储器（ROM）：ROM 一般只能用于数据的读取，不能写入数据，但是当机器停电时，这些数据不会丢失。

高速缓存（Cache）：Cache 也是我们经常见到的，它分为一级缓存（L1 Cache）、二级缓存（L2 Cache）、三级缓存（L3 Cache）这些数据，它位于内存和 CPU 之间，是一个读写速度比内存更快的存储器。当 CPU 向内存写入数据时，这些数据也会被写入高速缓存中。当 CPU 需要读取数据时，会直接从高速缓存中直接读取，当然，如需要的数据在Cache中没有，CPU会再去读取内存中的数据。

内存的读写过程

来详细描述一下这个过程，假设我们要向内存 IC 中写入 1byte 的数据的话，它的过程是这样的： 首先给 VCC 接通 +5V 的电源，给 GND 接通 0V 的电源，使用 A0 - A9 来指定数据的存储场所，然后再把数据的值输入给 D0 - D7 的数据信号，并把 WR（write）的值置为 1，执行完这些操作后，即可以向内存 IC 写入数据 读出数据时，只需要通过 A0 - A9 的地址信号指定数据的存储场所，然后再将 RD 的值置为 1 即可。 图中的 RD 和 WR 又被称为控制信号。其中当WR 和 RD 都为 0 时，无法进行写入和读取操作。

内存的现实模型

我们知道，程序中的数据不仅只有数值，还有数据类型的概念，从内存上来看，就是占用内存大小（占用楼层数）的意思。即使物理上强制以 1 个字节为单位来逐一读写数据的内存，在程序中，通过指定其数据类型，也能实现以特定字节数为单位来进行读写。

CPU和内存的关系

CPU 和内存就像是一堆不可分割的恋人一样，是无法拆散的一对儿，没有内存，CPU 无法执行程序指令，那么计算机也就失去了意义；只有内存，无法执行指令，那么计算机照样无法运行。

内存和磁盘的关系

磁盘就是计算机的C盘，D盘。

压缩算法

压缩算法（compaction algorithm）指的就是数据压缩的算法，主要包括压缩和还原（解压缩）的两个步骤。

无损压缩

能够无失真地从压缩后的数据重构，准确地还原原始数据

有损压缩

有失真，不能完全准确地恢复原始数据，重构的数据只是原始数据的一个近似。