三、系统知识笔记-计算机系统基础知识

计算机系统是指用于数据管理的计算机硬件、软件及网络组成的系统。
它是按人的要求接收和存储信息，自动进行数据处理和计算，并输出结果信息的机器系统。

冯诺依曼体系计算机结构：
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冯·诺依曼计算机结构将计算机硬件分为五部分。

下面分别介绍

控制器:是分析和执行指令的部件。
指令寄存器(IR)
指令译码器(ID)
程序计数器(PC)

运算器:负责完成算术、逻辑运算功能。
算术逻辑单元(ALU)
累加寄存器(AC)
通用寄存器组

这里需要记一个知识点 (选择题可能会考中级的软件设计师就考过)

RISC与CISC

为提高指令执行效率，选择向指令系统中添加更多、更复杂的指令来实现，导致指令集越来越大。这种类型的计算机称为复杂指令集计算机(CISC)。

对指令数目和寻址方式做精简，指令的指令周期相同，采用流水线技术，指令并行执行程度更好，这就是精简指令集计算机
(RISC)。

记住CISC 开头的C是 complex 复杂的意思就能记住这两个缩写了。

下表为RISC与CISC的区别

RAM:随机存储器，可读/写，只能暂存数据，断电后数据丢失。

SRAM:静态随机存储器，在不断电时信息能够一直保持，读写速度快，生产成本高，多用于容量较小的高速缓冲存储器。例如CPU的高速缓存。

DRAM:动态随机存储器，需要定时刷新以维持信息不丢失，读写速度较慢，集成度高，生产成本低，多用于容量较大的主存储器。例如电脑内存条。

ROM:只读存储器，出厂前用掩膜技术写入，常用于存放BIOS和微程序控制。

EPROM:可擦除的PROM，用某种方法可擦去信息，可写入多次。

E2PROM:电可擦除EPROM，可以写入，但速度慢。

闪速存储器(Flash Memory):其特性介于EPROM与E2PROM之间。但不能进行字节级别的删除操作。

Disk和磁带。

存储器分级体系结构
片上缓存
片外缓存
主存(内存)
外存(辅存)

	CPU寄存器	高速缓存	主存储器	辅助存储器
类型	寄存器	Cache	内存	硬盘、U盘
容量	十多KB至几百KB	一般是几MB至几十MB	几GB至几十GB	数TB至数PB
速度	极快，纳秒级别	非常快，几纳秒至几十纳秒	几十纳秒至几百纳秒	较慢，毫秒级别
价格	非常高	高	一般	便宜

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③、总线（理解记忆）
总线(Bus)是指计算机部件间遵循某一特定协议实现数据交换的形式。
按照总线在计算机中的位置划分为:
内总线：用于各类芯片内部互连，也可称为片上总线(0n-ChipBus)或片内总线。
系统总线：是指计算机中CPU、主存、I/0 接口的总线。
外部总线：是计算机板和外部设备之间，或者计算机系统之间互联的总线，又称为通信总线。

计算机总线有许多种类，常见的有并行总线和串行总线。
并行总线主要包括PCI、PCIe和ATA(IDE)等。
串行总线主要包括USB、SATA、CAN、RS-232、RS-485、 RapidIO和以太网等。

④、接口（了解）
接口是指同一计算机不同功能层之间的通信规则。
常见的包括显示类接口(HDMI、DVI和DVI等)
音频输入输出类接口(TRS、RCA、XLR等)
网络类接口(RJ45、FC等)
PS/2接口，USB接口，SATA接口，LPT打印接口和RS-232接口等:
⑤、外部设备（了解）
常见的外部设备包括:键盘、鼠标、显示器、扫描仪、摄像头、麦克风、打印机、光驱、各型网卡和各型存储卡/盘等。
在移动和穿戴设备中，常见的包括加速计、GPS、陀螺仪、感光设备和指纹识别设备等。
在工业控制、航空航天和医疗等领域，包括测温仪、测速仪轨迹球、各型操作面板、红外/NFC等感应设备、各种场强测量设备、功率驱动装置、各型机械臂、各型液压装置、油门杆和驾驶杆等。