計算機簡單介紹

計算機簡單介紹

1. 計算機定義：接收用戶輸入指令與數據，通過CPU的數據與邏輯單元處理後，以產生或存儲成有用的信息。
2. 計算機的五大單元包括輸入單元、輸出單元、CPU內部的控制單元、算術邏輯單元和內存五大部分。CPU分爲兩個主要單元，分別是算術邏輯單元和控制單元，算術邏輯單元主要負責程序運算與邏輯判斷，控制單元主要協調各組件與各單元間的工做。
3. 計算機通訊流程：輸入單元輸入數據到內存，CPU讀取內存中數據進行運算與判斷，隨後將數據傳回內存，內存將數據傳輸到輸出單元。
4. 硬盤的經常使用參數：容量、緩衝存儲器和轉速。
5. C、C++、Java等高級語言是一種編譯器，爲了將人類可以看懂的程序語言轉換爲機器可以看懂的機器碼（機器碼送給CPU執行，CPU就能夠工做了）。
6. 彙編語言與高級程序語言不一樣，它是低級語言，是一種面向機器的程序設計語言，必需要很瞭解硬件的架構，才能進行程序的編寫。
7. 操做系統：操做系統其實也是一組程序，用於管理計算機全部活動以及驅動系統中的全部硬件。操做系統包含內核層和系統調用層（提供一整組開發接口）兩部分。操做系統的內核層直接參考硬件規格寫成，因此同一個操做系統程序不可以在不同的硬件架構下運行。
8. 應用程序的開發都是參考操做系統提供的開發接口，因此該應用程序只能在該操做系統上面運行而已，不能夠在其它操做系統上運行。
9. 操做系統與驅動程序：通常來講，操做系統會提供開發接口，讓開發商製做他們的驅動程序，要使用新硬件功能，必需要安裝廠商提供的驅動程序才行，驅動程序是由廠商提供的，與操做系統開發者無關。

10. 磁盤柱面：硬盤一般由重疊的一組盤片構成，每一個盤面都劃分爲數量相等的磁道，並從外緣的「0」開始編號，具備相同編號的磁道造成一個圓柱，稱之爲磁盤的柱面。

11. 磁盤扇區：硬盤上的每一個磁道被等分爲若干弧段，這些弧段即是磁盤的扇區，每一個扇區爲512字節（bytes）。

硬盤容量=磁頭數（盤面數）×柱面數×每道扇區數×每扇區字節數。

圖1-1  磁盤結構及概念

12. 整個磁盤（硬盤）的第一扇區特別重要，它記錄了兩個重要信息，主引導分區（master boot record,MBR）和分區表（partition table）。主引導分區：能夠安裝引導加載程序的地方，有446字節。分區表：記錄硬盤分區的狀態，有64字節。

13. 磁盤分區說明（此處以MBR分區模式爲例）：

• 所謂分區，只是針對64字節的分區表進行設置而已；
• 每一個分區都是以起始柱面和結束柱面號碼進行標記的，分區的最小單位爲柱面；
• 硬盤默認的分區表僅能寫入4組分區信息，稱爲主分區或者擴展分區，在這4組分區中，擴展分區最多隻能有1個（操做系統限制）；
• 邏輯分區編號從5號開始，1-4號是留給主分區和擴展分區的；
• 可以被格式化的分區只有主分區和邏輯分區，擴展分區沒法格式化；
• 邏輯分區的數量依據操做系統而不一樣，在Linux系統中，IDE硬盤最多有59個邏輯分區（5號到63號），SATA硬盤則最多有11個邏輯分區（5號到15號），好比/dev/sda表示第一塊磁盤，/dev/sda5表示第一塊磁盤的第5個分區。

圖1-2  windows磁盤分區

14. 分區模式有MBR（master boot record）模式和GPT（guid partition table）模式。MBR模式，也稱爲MSDOS模式，最多能夠支持4個主分區，最大容量約爲2.2TB。而GPT模式突破固定大小64字節的分區表限制，最多可支持128個主分區，最大支持18EB磁盤（1EB = 1024PB = 1024 ×1024TB）。

15. 計算機開機程序：

• 單系統電腦開機，首先執行BIOS程序，BIOS會根據用戶的設置（此處選擇第一啓動盤）指向可以開機的硬盤，而且到該硬盤裏面讀取第一個扇區的MBR位置，MBR中存放引導加載程序，加載操做系統內核文件，開始操做系統功能。
• 多系統電腦開機，執行BIOS程序，BIOS會根據用戶的設置指向可以開機的硬盤，讀取該硬盤第一個扇區MBR位置，MBR存放引導加載程序，能夠加載操做系統內核文件，也能夠轉到其餘分區的啓動扇區，加載其餘操做系統內核文件，開始操做系統功能。