计算机概论

• 计算机是：接受用户输入的命令与数据，经由中央处理器的算术与逻辑单元运算处理后，产生或存储成有用的信息。

• CPU是一个具有特定功能的芯片，里面含有指令集。

• CPU分为两个主要的单元：算术逻辑单元与控制单元。其中算术逻辑单元主要负责程序运算与逻辑判断，控制单元则主要协调各周边组件与各单元间的工作。

• CPU读取的数据都是从内存中来的，而CPU处理完毕的数据也必须先写回内存。

• 电脑由输入单元、输出单元、CPU内部的控制单元、算术逻辑单元与内存五大部分。

• 我们使用的软件都需要经过CPU内部的指令集完成，而指令集的设计主要分为两个设计理念，这就是世界上最常见的两种CPU架构，分别是：精简指令集(RISC)和复杂指令集(CISC)。

• 早期CPU设计中，外频指的是CPU与外部组件进行数据传输的速度，倍频则是CPU内部用来加速工作性能的一个倍速，两者相乘才是CPU的频率速度。

• 新的CPU设计中，已经将北桥的内存控制芯片整合到CPU内，而CPU与内存、显卡通信的总线通常称为系统总线。南桥就是所谓的输入输出（I/O）总线，主要是连接硬盘、USB、网卡等设备。

• CPU每次能够处理的数据量称为字长（word size），字长依据CPU的设计而有32位与64位。我们现在所称的电脑是32或64位主要是依据这个CPU解析的字长而来。

• 个人电脑的内存主要组件为动态随机存取内存（Dynamic Random Access Memory， DRAM），至于CPU内部的二级缓存则使用静态随机存取内存（Static Random Access Memory，SRAM）。

• BIOS（Basic Input Output System）是一个程序，这个程序是写死到主板上面的一个内存芯片中，这个内存芯片在没有通电时能够将数据记录下来，那就是只读存储器（Read Only Memory，ROM）。

• 对于服务器来说，内存的容量有时比CPU的速度还重要。

• CMOS主要的功能为记录主板上面的重要参数，包括系统时间、CPU电压与频率、各项设备的I/O地址与IRQ等，由于这些数据的记录要用电，因此主板上面才有电池。BIOS是写入到主板上某一个flash或EEPROM的程序，它可以在计算机启动的时候执行，以加载CMOS当中的参数，并尝试调用存储设备中的引导程序，进一步进入操作系统当中。

• 常用的英文编码表为ASCII系统。为了解决所有国家不同编码的问题，国际组织ISO/IEC制订了所谓的Unicode编码系统，我们称为UTF-8或万国码。目前互联网网站大多以此编码系统为主。

• 操作系统（Operating System，OS）其实也是一组程序，这组程序的重点在于管理电脑的所有活动以及驱动系统中的所有硬件。总之硬件的所有操作都必须要通过操作系统来实现。

• 电脑的所有功能都需要操作系统内核（Kernel）支持，例如系统内核不支持TCP/IP网络协议，那么无论买任何网卡，这个内核都无法提供网络功能。

• 单有系统内核，用户也无法操作，因为内核主要管理硬件与提供相关的功能（例如读写硬盘、网络功能等），这些管理的操作非常重要，如果用户能直接使用内核的话，万一用户一不小心将内核程序停止或破坏，将会导致整个系统的崩溃。因此内核程序放置到内存当中的区块是受保护的，并且启动后就一直常驻在内存当中。

• 只要硬件不同（如X86架构与RISC架构的CPU），内核就得要进行修改才行。

• 操作系统的内核层直接参考硬件规格写成，所以同一个操作系统程序不能够在不一样的硬件架构下运行。

• 操作系统只是管理整个硬件资源，包括CPU、内存、输入输出设备及文件系统等。

• 操作系统必须要能够驱动硬件，如此应用程序才能够使用该硬件功能，一般来说，操作系统会提供API，让开发商编写他们的驱动程序，要使用新硬件的功能，必须要安装厂商提供的驱动程序才行，驱动程序是由厂商提供，与操作系统无关。