計算機基礎1

時間 2019-12-19

標籤計算機基礎简体版

原文原文鏈接

編程語言

計算機語言包括機器語言、彙編語言、高級語言。機器語言是用二進制代碼表示的計算機能直接識別和執行的一種機器指令的集合。它是計算機的設計者經過計算機的硬件結構賦予計算機的操做功能，好比彙編語言（assembly language)。機器語言具備靈活、直接執行和速度快等特色。高級語言比較容易識記和理解，像C B語言等。前端

語言分類：機械語言，彙編語言，高級語言。程序員

現在被普遍使用的高級語言有 BASIC、 PASCAL、C、 COBOL、 FORTRAN、LOGO以及VC、VB等。這些語言都是屬於系統軟件。

計算機並不能直接地接受和執行用高級語言編寫的源程序，源程序在輸入計算機時，經過「翻譯程序」翻譯成機器語言形式的目標程序，計算機才能識別和執行。這種「翻譯」一般有兩種方式，即編譯方式和解釋方式。編譯方式是：事先編好一個稱爲編譯程序的機器語言程序，做爲系統軟件存放在計算機內，當用戶由高級語言編寫的源程序輸入計算機後，編譯程序便把源程序整個地翻譯成用機器語言表示的與之等價的目標程序，而後計算機再執行該目標程序，以完成源程序要處理的運算並取得結果。解釋方式是：源程序進入計算機時，解釋程序邊掃描邊解釋做逐句輸入逐句翻譯，計算機一句句執行，並不產生目標程序。PASCAL、 FORTRAN、COBOL等高級語言執行編譯方式； BASIC語言則以執行解釋方式爲主；而PASCAL、C語言是能書寫編譯程序的高級程序設計語言。每一種高級（程序設計）語言，都有本身人爲規定的專用符號、英文單詞、語法規則和語句結構（書寫格式）。高級語言與天然語言（英語）更接近，而與硬件功能相分離（完全脫離了具體的指令系統），便於廣大用戶掌握和使用。高級語言的通用性強，兼容性好，便於移植。

計算機操做系統/計算機硬件/計算機軟件

操做系統（Operating System，簡稱OS）

是管理和控制計算機硬件與軟件資源的計算機程序，是直接運行在「裸機」上的最基本的系統軟件，任何其餘軟件都必須在操做系統的支持下才能運行。編程

操做系統是用戶和計算機的接口，同時也是計算機硬件和其餘軟件的接口。操做系統的功能包括管理計算機系統的硬件、軟件及數據資源，控制程序運行，改善人機界面，爲其它應用軟件提供支持，讓計算機系統全部資源最大限度地發揮做用，提供各類形式的用戶界面，使用戶有一個好的工做環境，爲其它軟件的開發提供必要的服務和相應的接口等。實際上，用戶是不用接觸操做系統的，操做系統管理着計算機硬件資源，同時按照應用程序的資源請求，分配資源，如：劃分 CPU時間，內存空間的開闢，調用打印機等。

操做系統的主要功能是資源管理，程序控制和人機交互等。計算機系統的資源可分爲設備資源和信息資源兩大類。設備資源指的是組成計算機的硬件設備，如中央處理器，主存儲器，磁盤存儲器，打印機，磁帶存儲器，顯示器，鍵盤輸入設備和鼠標等。信息資源指的是存放於計算機內的各類數據，如文件，程序庫，知識庫，系統軟件和應用軟件等。

計算機硬件（Computer hardware）

是指計算機系統中由電子，機械和光電元件等組成的各類物理裝置的總稱。這些物理裝置按系統結構的要求構成一個有機總體爲計算機軟件運行提供物質基礎。簡言之，計算機硬件的功能是輸入並存儲程序和數據，以及執行程序把數據加工成能夠利用的形式。從外觀上來看，微機由主機箱和外部設備組成。主機箱內主要包括CPU、內存、主板、硬盤驅動器、光盤驅動器、各類擴展卡、鏈接線、電源等；外部設備包括鼠標、鍵盤等。

計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備等五個邏輯部件組成windows

運算器

運算器由算術邏輯單元（ALU）、累加器、狀態寄存器、通用寄存器組等組成。算術邏輯運算單元（ALU）的基本功能爲加、減、乘、除四則運算，與、或、非、異或等邏輯操做，以及移位、求補等操做。計算機運行時，運算器的操做和操做種類由控制器決定。運算器處理的數據來自存儲器；處理後的結果數據一般送回存儲器，或暫時寄存在運算器中。與Control Unit共同組成了 CPU的核心部分。[1]

控制器

控制器（Control Unit），是整個計算機系統的控制中心，它指揮計算機各部分協調地工做，保證計算機按照預先規定的目標和步驟有條不紊地進行操做及處理。控制器從存儲器中逐條取出指令，分析每條指令規定的是什麼操做以及所需數據的存放位置等，而後根據分析的結果向計算機其它部件發出控制信號，統一指揮整個計算機完成指令所規定的操做。計算機自動工做的過程，其實是自動執行程序的過程，而程序中的每條指令都是由控制器來分析執行的，它是計算機實現「程序控制」的主要設備。
　　一般把控制器與運算器合稱爲中央處理器（Central Processing Unit，CPU）。工業生產中老是採用最早進的超大規模集成電路技術來製造中央處理器，即CPU芯片。它是計算機的核心設備。它的性能，主要是工做速度和計算精度，對機器的總體性能有全面的影響。[2]

硬件系統的核心是中央處理器（Central Processing Unit，簡稱 CPU）。它主要由控制器、運算器等組成，並採用大規模集成電路工藝製成的芯片，又稱微處理器芯片。

存儲器

存儲器（Memory）是計算機系統中的記憶設備，用來存放程序和數據。計算機中所有信息，包括輸入的原始數據、計算機程序、中間運行結果和最終運行結果都保存在存儲器中。它根據控制器指定的位置存入和取出信息。有了存儲器，計算機纔有記憶功能，才能保證正常工做。按用途存儲器可分爲主存儲器（內存）和輔助存儲器（外存）,也有分爲外部存儲器和內部存儲器的分類方法。外存一般是磁性介質或光盤等，能長期保存信息。內存指主板上的存儲部件，用來存放當前正在執行的數據和程序，但僅用於暫時存放程序和數據，關閉電源或斷電，數據會丟失。

輸入設備

向計算機輸入數據和信息的設備。是計算機與用戶或其餘設備通訊的橋樑。輸入設備是用戶和計算機系統之間進行信息交換的主要裝置之一。鍵盤，鼠標，攝像頭，掃描儀，光筆，手寫輸入板，遊戲杆，語音輸入裝置等都屬於輸入設備。輸入設備（InputDevice）是人或外部與計算機進行交互的一種裝置，用於把原始數據和處理這些數的程序輸入到計算機中。計算機可以接收各類各樣的數據，既能夠是數值型的數據，也能夠是各類非數值型的數據，如圖形、圖像、聲音等均可以經過不一樣類型的輸入設備輸入到計算機中，進行存儲、處理和輸出。

輸出設備

輸出設備（Output Device）是計算機的終端設備，用於接收計算機數據的輸出顯示、打印、聲音、控制外圍設備操做等。也是把各類計算結果數據或信息以數字、字符、圖像、聲音等形式表示出來。

中央處理器

中央處理器（CentralProcessingUnit，CPU），由運算器和控制器組成，是任何計算機系統中必備的核心部件。CPU由運算器和控制器組成，分別由運算電路和控制電路實現。
運算器是對數據進行加工處理的部件，它在控制器的做用下與內存交換數據，負責進行各種基本的算術運算、邏輯運算和其餘操做。在運算器中含有暫時存放數據或結果的寄存器。運算器由算術邏輯單元（ArithmeticLogicUnit，ALU）、累加器、狀態寄存器和通用寄存器等組成。ALU是用於完成加、減、乘、除等算術運算，與、或、非等邏輯運算以及移位、求補等操做的部件。

控制器是整個計算機系統的指揮中心，負責對指令進行分析，並根據指令的要求，有序地、有目的地向各個部件發出控制信號，使計算機的各部件協調一致地工做。控制器由指令指針寄存器、指令寄存器、控制邏輯電路和時鐘控制電路等組成。

寄存器也是CPU的一個重要組成部分，是CPU內部的臨時存儲單元。寄存器既能夠存放數據和地址，又能夠存放控制信息或CPU工做的狀態信息。

並行處理一般把具備多個CPU同時去執行程序的計算機系統稱爲多處理機系統。依靠多個CPU同時並行地運行程序是實現超高速計算的一個重要方向。

CPU品質的高低，直接決定了一個計算機系統的檔次。反映CPU品質的最重要指標是主頻和數據傳送的位數。主頻說明了CPU的工做速度，主頻越高，CPU的運算速度越快。經常使用的CPU主頻有1.5GHz、2.0GHz、2.4GHz等。

CPU傳送數據的位數是指計算機在同一時間能同時並行傳送的二進制信息位數。常說的16位機、32位機和64位機，是指該計算機中的CPU能夠同時處理16位、32位和64位的二進制數據。286機是16位機，386機是32位機，486機是32位機，Pentium機是64位機。隨着型號的不斷更新，微機的性能也不斷提升。

計算機軟件( Software，也稱軟件)

是指計算機系統中的程序及其文檔，程序是計算任務的處理對象和處理規則的描述；文檔是爲了便於瞭解程序所需的闡明性資料。程序必須裝入機器內部才能工做，文檔通常是給人看的，不必定裝入機器。緩存

軟件是用戶與硬件之間的接口界面。用戶主要是經過軟件與計算機進行交流。軟件是計算機系統設計的重要依據。爲了方便用戶，爲了使計算機系統具備較高的整體效用，在設計計算機系統時，必須通盤考慮軟件與硬件的結合，以及用戶的要求和軟件的要求。服務器

應用程序-》操做系統-》硬件cpu-》內存-》磁盤

cpu與寄存器

中央處理器（CPU，Central Processing Unit）

是一塊超大規模的集成電路，是一臺計算機的運算核心（Core）和控制核心（ Control Unit）。它的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數據。

中央處理器主要包括運算器（算術邏輯運算單元，ALU，Arithmetic Logic Unit）和高速緩衝存儲器（Cache）及實現它們之間聯繫的數據（Data）、控制及狀態的總線（Bus）。它與內部存儲器（Memory）和輸入/輸出（I/O）設備合稱爲電子計算機三大核心部件。

主要功能

_處理指令

英文Processing instructions；這是指控制程序中指令的執行順序。程序中的各指令之間是有嚴格順序的，必須嚴格按程序規定的順序執行，才能保證計算機系統工做的正確性。

執行操做

英文Perform an action；一條指令的功能每每是由計算機中的部件執行一系列的操做來實現的。CPU要根據指令的功能，產生相應的操做控制信號，發給相應的部件，從而控制這些部件按指令的要求進行動做。

控制時間

英文Control time；時間控制就是對各類操做實施時間上的定時。在一條指令的執行過程當中，在什麼時間作什麼操做均應受到嚴格的控制。只有這樣，計算機纔能有條不紊地工做。

處理數據

即對數據進行算術運算和邏輯運算，或進行其餘的信息處理。

其功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數據，並執行指令。在微型計算機中又稱微處理器，計算機的全部操做都受CPU控制，CPU的性能指標直接決定了微機系統的性能指標。CPU具備如下4個方面的基本功能：數據通訊，資源共享，分佈式處理，提供系統可靠性。運做原理可基本分爲四個階段：提取（Fetch）、解碼（Decode）、執行（Execute）和寫回（Writeback）。

寄存器

寄存器是中央處理器內的組成部分。寄存器是有限存貯容量的高速存貯部件，它們可用來暫存指令、數據和地址。在中央處理器的控制部件中，包含的寄存器有指令寄存器(IR)和程序計數器(PC)。在中央處理器的算術及邏輯部件中，存器有累加器(ACC)。多線程

工做原理併發

寄存器的功能十分重要，CPU對存儲器中的數據進行處理時，每每先把數據取到內部寄存器中，然後再做處理。外部寄存器是計算機中其它一些部件上用於暫存數據的寄存器，它與CPU之間經過「端口」交換數據，外部寄存器具備寄存器和內存儲器雙重特色。有些時候咱們常把外部寄存器就稱爲「端口」，這種說法不太嚴格，但常常這樣說。

外部寄存器雖然也用於存放數據，可是它保存的數據具備特殊的用途。某些寄存器中各個位的0、1狀態反映了外部設備的工做狀態或方式；還有一些寄存器中的各個位可對外部設備進行控制；也有一些端口做爲CPU同外部設備交換數據的通路。因此說，端口是CPU和外設間的聯繫橋樑。CPU對端口的訪問也是依據端口的「編號」（地址），這一點又和訪問存儲器同樣。不過考慮到機器所聯接的外設數量並很少，因此在設計機器的時候僅安排了1024個端口地址，端口地址範圍爲0--3FFH。

因訪問內存以獲得指令或數據的時間比cpu執行指令花費的時間要長得多，因此，全部CPU內部都有一些用來保存關鍵變量和臨時數據的寄存器，這樣一般在cpu的指令集中專門提供一些指令，用來將一個字（能夠理解爲數據）從內存調入寄存器，以及將一個字從寄存器存入內存。cpu其餘的指令集能夠把來自寄存器、內存的操做數據組合，或者用二者產生一個結果，好比將兩個字相加並把結果存在寄存器或內存中。框架

寄存器的分類：dom

1.除了用來保存變量和臨時結果的通用寄存器外

2.多數計算機還有一些對程序員課件的專門寄存器，其中之一即是程序計數器，它保存了將要取出的下一條指令的內存地址。在指令取出後，程序計算器就被更新以便執行後期的指令

　　3.另一個寄存器即是堆棧指針，它指向內存中當前棧的頂端。該棧包含已經進入可是尚未退出的每一個過程當中的一個框架。在一個過程的堆棧框架中保存了有關的輸入參數、局部變量以及那些沒有保存在寄存器中的臨時變量

　　4.最後一個很是重要的寄存器就是程序狀態字寄存器(Program Status Word,PSW),這個寄存器包含了條碼位(由比較指令設置)、CPU優先級、模式（用戶態或內核態），以及各類其餘控制位。用戶一般讀入整個PSW，可是隻對其中少許的字段寫入。在系統調用和I/O中，PSW很是很是很是很是很是很是重要

　　寄存器的維護：

　　操做系統必須知曉全部的寄存器。在時間多路複用的CPU中，操做系統會常常停止正在運行的某個程序並啓動（或再次啓動）另外一個程序。每次中止一個運行着的程序時，操做系統必須保存全部的寄存器，這樣在稍後該程序被再次運行時，能夠把這些寄存器從新裝入。

　　處理器設計的演變

1.最開始取值、解碼、執行這三個過程是同時進行的，這意味着任何一個過程完成都須要等待其他兩個過程執行完畢，時間浪費

2.後來被設計成了流水線式的設計，即執行指令n時，能夠對指令n+1解碼，而且能夠讀取指令n+2,徹底是一套流水線。

3.超變量cpu，比流水線更加先進，有多個執行單元，能夠同時負責不一樣的事情，好比看片的同時，聽歌，打遊戲。

兩個或更多的指令被同時取出、解碼並裝入一個保持緩衝區中，直至它們都執行完畢。只有有一個執行單元空閒，就檢查保持緩衝區是否還有可處理的指令

這種設計存在一種缺陷，即程序的指令常常不按照順序執行，在多數狀況下，硬件負責保證這種運算結果與順序執行的指令時的結果相同。

內核態與用戶態

除了在嵌入式系統中的很是簡答的CPU以外，多數CPU都有兩種模式，即內核態與用戶態。

　　一般，PSW中有一個二進制位控制這兩種模式。

　　內核態：當cpu在內核態運行時，cpu能夠執行指令集中全部的指令，很明顯，全部的指令中包含了使用硬件的全部功能，（操做系統在內核態下運行，從而能夠訪問整個硬件）

　　用戶態：用戶程序在用戶態下運行，僅僅只能執行cpu整個指令集的一個子集，該子集中不包含操做硬件功能的部分，所以，通常狀況下，在用戶態中有關I/O和內存保護（操做系統佔用的內存是受保護的，不能被別的程序佔用），固然，在用戶態下，將PSW中的模式設置成內核態也是禁止的。

　　內核態與用戶態切換　　

　　用戶態下工做的軟件不能操做硬件，可是咱們的軟件好比暴風影音，必定會有操做硬件的需求，好比從磁盤上讀一個電影文件，那就必須經歷從用戶態切換到內核態的過程，爲此，用戶程序必須使用系統調用（system call），系統調用陷入內核並調用操做系統，TRAP指令把用戶態切換成內核態，並啓用操做系統從而得到服務。

　　請把的系統調用當作一個特別的的過程調用指令就能夠了，該指令具備從用戶態切換到內核態的特別能力。

　　異常處理

　　須要強調的是，計算機使用TRAP來執行系統調用，多數的TRAP是由硬件引發的，用於警告有異常狀況發生，如試圖1/0等操做。在全部的狀況下，操做系統都獲得控制權並決定如何處理異常狀況，有時，因爲出錯的緣由，程序不得不中止。在其餘的狀況下能夠忽略出錯，若是程序已經提早宣佈它但願處理某類異常時，那麼控制權還必須返回給程序，讓其處理相關的問題

　　多線程和多核芯片

moore定律指出，芯片中的晶體管數量每18個月翻一倍，隨着晶體管數量的增多，更強大的功能稱爲了可能，如

I.第一步加強：在cpu芯片中加入更大的緩存，一級緩存L1，用和cpu相同的材質製成，cpu訪問它沒有時延

II.第二步加強：一個cpu中的處理邏輯增多，intel公司首次提出，稱爲多線程（multithreading）或超線程（hyperthreading），對用戶來講一個有兩個線程的cpu就至關於兩個cpu，咱們後面要學習的進程和線程的知識就起源於這裏，進程是資源單位而線程纔是cpu的執行單位。

多線程運行cpu保持兩個不一樣的線程狀態，能夠在納秒級的時間內來回切換，速度快到你看到的結果是併發的，僞並行的，然而多線程不提供真正的並行處理，一個cpu同一時刻只能處理一個進程（一個進程中至少一個線程）

III.第三步加強：除了多線程，還出現了傲寒2個或者4個完整處理器的cpu芯片，以下圖。要使用這類多核芯片確定須要有多處理操做系統

存儲器系列

緩存

緩存

緩存大小也是CPU的重要指標之一，並且緩存的結構和大小對 CPU速度的影響很是大，CPU內緩存的運行頻率極高，通常是和處理器同頻運做，工做效率遠遠大於系統內存和硬盤。實際工做時，CPU每每須要重複讀取一樣的數據塊，而緩存容量的增大，能夠大幅度提高CPU內部讀取數據的命中率，而不用再到內存或者硬盤上尋找，以此提升系統性能。可是因爲CPU芯片面積和成本的因素來考慮，緩存都很小。

L1　Cache( 一級緩存）是CPU第一層高速緩存，分爲數據緩存和指令緩存。內置的 L1高速緩存的容量和結構對CPU的性能影響較大，不過高速緩衝存儲器均由靜態RAM組成，結構較複雜，在CPU管芯面積不能太大的狀況下，L1級高速緩存的容量不可能作得太大。通常服務器CPU的 L1緩存的容量一般在32－256KB。

L2　Cache（二級緩存）是CPU的第二層高速緩存，份內部和外部兩種芯片。內部的芯片二級緩存運行速度與主頻相同，而外部的二級緩存則只有主頻的一半。L2高速緩存容量也會影響CPU的性能，原則是越大越好，之前家庭用CPU容量最大的是512KB，筆記本電腦中也能夠達到2M，而服務器和工做站上用CPU的L2高速緩存更高，能夠達到8M以上。

L3　Cache( 三級緩存），分爲兩種，早期的是外置，內存延遲，同時提高大數據量計算時處理器的性能。下降內存延遲和提高大數據量計算能力對遊戲都頗有幫助。而在服務器領域增長L3緩存在性能方面仍然有顯著的提高。比方具備較大L3緩存的配置利用物理內存會更有效，故它比較慢的磁盤I/O子系統能夠處理更多的數據請求。具備較大L3緩存的處理器提供更有效的文件系統緩存行爲及較短消息和處理器隊列長度。

其實最先的L3緩存被應用在AMD發佈的K6-III處理器上，當時的L3緩存受限於製造工藝，並無被集成進芯片內部，而是集成在主板上。在只可以和系統總線頻率同步的L3緩存同主內存其實差不了多少。後來使用L3緩存的是英特爾爲服務器市場所推出的Itanium處理器。接着就是P4EE和至強MP。Intel還打算推出一款9MB L3緩存的Itanium2 處理器，和之後24MB L3緩存的雙核心Itanium2處理器。

但基本上L3緩存對處理器的性能提升顯得不是很重要，比方配備1MB L3緩存的Xeon MP處理器卻仍然不是Opteron的對手，因而可知前端總線的增長，要比緩存增長帶來更有效的性能提高。

內存（RAM），EEPROM和閃存

內存是計算機中重要的部件之一，它是與CPU進行溝通的橋樑。計算機中全部程序的運行都是在內存中進行的，所以內存的性能對計算機的影響很是大。內存(Memory)也被稱爲內存儲器，其做用是用於暫時存放CPU中的運算數據，以及與硬盤等外部存儲器交換的數據。只要計算機在運行中，CPU就會把須要運算的數據調到內存中進行運算，當運算完成後CPU再將結果傳送出來，內存的運行也決定了計算機的穩定運行。內存是由內存芯片、電路板、金手指等部分組成的。

主存，此乃存儲器系統的主力，主存一般稱爲隨機訪問存儲RAM，就是咱們一般所說的內存，容量一直在不斷攀升，全部不能再高速緩存中找到的，都會到主存中找，主存是易失性存儲，斷電後數據所有消失

除了主存RAM以外，許多計算機已經在使用少許的非易失性隨機訪問存儲如ROM（Read Only Memory，ROM），在電源切斷以後，非易失性存儲的內容並不會丟失，ROM只讀存儲器在工廠中就被編程完畢，而後不再能修改。ROM速度快且便宜，在有些計算機中，用於啓動計算機的引導加載模塊就存放在ROM中，另一些I/O卡也採用ROM處理底層設備的控制。

EEPROM（Electrically Erasable PROM，電可擦除可編程ROM）和閃存（flash memory）也是非易失性的，可是與ROM相反，他們能夠擦除和重寫。不太重寫時花費的時間比寫入RAM要多。在便攜式電子設備中中，閃存一般做爲存儲媒介。閃存是數碼相機中的膠捲，是便攜式音譯播放器的磁盤，還應用於固態硬盤。閃存在速度上介於RAM和磁盤之間，但與磁盤不一樣的是，閃存擦除的次數過多，就被磨損了。

還有一類存儲器就是CMOS，它是易失性的，許多計算機利用CMOS存儲器來保持當前時間和日期。CMOS存儲器和遞增時間的電路由一小塊電池驅動，因此，即便計算機沒有加電，時間也仍然能夠正確地更新，除此以外CMOS還能夠保存配置的參數，好比，哪個是啓動磁盤等，之因此採用CMOS是由於它耗電很是少，一塊工廠原裝電池每每能使用若干年，可是當電池失效時，相關的配置和時間等都將丟失

● 隨機存儲器（RAM）

內存

隨機存儲器（Random Access Memory）表示既能夠從中讀取數據，也能夠寫入數據。當機器電源關閉時，存於其中的數據就會丟失。咱們一般購買或升級的內存條就是用做電腦的內存，內存條（SIMM）就是將RAM集成塊集中在一塊兒的一小塊電路板，它插在計算機中的內存插槽上，以減小RAM集成塊佔用的空間。目前市場上常見的內存條有1G/條，2G/條，4G/條等。

● 高速緩衝存儲器（Cache）

Cache也是咱們常常遇到的概念，也就是日常看到的一級緩存(L1 Cache）、二級緩存(L2 Cache）、三級緩存(L3 Cache）這些數據，它位於CPU與內存之間，是一個讀寫速度比內存更快的存儲器。當CPU向內存中寫入或讀出數據時，這個數據也被存儲進高速緩衝存儲器中。當CPU再次須要這些數據時，CPU就從高速緩衝存儲器讀取數據，而不是訪問較慢的內存，固然，如須要的數據在Cache中沒有，CPU會再去讀取內存中的數據。

● 物理存儲器和地址空間

物理存儲器和存儲地址空間是兩個不一樣的概念。可是因爲這二者有十分密切的關係，並且二者都用B、KB、MB、GB來度量其容量大小，所以容易產生認識上的混淆。初學者弄清這兩個不一樣的概念，有助於進一步認識內存儲器和用好內存儲器。

內存

物理存儲器是指實際存在的具體存儲器芯片。如主板上裝插的內存條和裝載有系統的BIOS的ROM芯片，顯示卡上的顯示RAM芯片和裝載顯示 BIOS的ROM芯片，以及各類適配卡上的 RAM芯片和 ROM芯片都是物理存儲器。

存儲地址空間是指對存儲器編碼（編碼地址）的範圍。所謂編碼就是對每個物理存儲單元（一個字節）分配一個號碼，一般叫做「編址」。分配一個號碼給一個存儲單元的目的是爲了便於找到它，完成數據的讀寫，這就是所謂的「尋址」（因此，有人也把地址空間稱爲尋址空間）。

地址空間的大小和物理存儲器的大小並不必定相等。舉個例子來講明這個問題：某層樓共有17個房間，其編號爲801～817。這17個房間是物理的，而其地址空間採用了三位編碼，其範圍是800～899共100個地址，可見地址空間是大於實際房間數量的。

對於386以上檔次的微機，其地址總線爲32位，所以地址空間可達2的32次方，即4GB。（雖然如此，可是咱們通常使用的一些操做系統例如windows xp、卻最多隻能識別或者使用3.25G的內存， 64位的操做系統能識別並使用4G和4G以上的的內存，

好了，如今能夠解釋爲何會產生諸如：常規內存、保留內存、上位內存、高端內存、擴充內存和擴展內存等不一樣內存類型。

CMOS與BIOS電池

磁盤結構

平均尋道時間，平均延遲時間

虛擬內存與MMU