最近學(xué)習(xí)鳥哥的Linux私房菜：基礎(chǔ)學(xué)習(xí)篇（第四版），按鳥哥的教程目錄，自己也寫一系列博客總結(jié)自己認(rèn)為重要知識(shí)點(diǎn)醉鳖。
CPU的架構(gòu)
CPU 架構(gòu)， 分別是：精簡(jiǎn)指令集 （RISC） 與復(fù)雜指令集 （CISC）
- 精簡(jiǎn)指令集 （Reduced Instruction Set Computer, RISC）
安謀公司 （ARM Holdings） 的 ARM CPU 系列主要應(yīng)用于手機(jī)未舟、路由器等上。目前世界上使用范圍最廣的 CPU 可能就是 ARM 架構(gòu)掂为。
- 復(fù)雜指令集（Complex Instruction Set Computer, CISC）
64位的個(gè)人電腦CPU統(tǒng)稱為 x86_64 架構(gòu)裕膀。所謂的位指的是 CPU 一次數(shù)據(jù)讀取的最大量！
電腦上面常用的計(jì)算單位 （容量勇哗、速度等）
- 容量單位
二進(jìn)制單位從小到大：K昼扛、M、G智绸、T野揪、P、E
- 速度單位
CPU的運(yùn)算速度常使用 MHz 或者是 GHz 之類的單位瞧栗，這個(gè) Hz 其實(shí)就是秒分之一（如：12.8GByte/s)斯稳。
而在網(wǎng)絡(luò)傳輸方面，由于網(wǎng)絡(luò)使用的是 bit 為單位迹恐，因此網(wǎng)絡(luò)常使用的單位為 Mbps 是 Mbits persecond挣惰，亦即是每秒多少M(fèi)bit。舉例來說殴边，100M/20M 光纖傳輸速度憎茂，如果轉(zhuǎn)成文件大小的Byte（bit除以8）時(shí)，其理論最大傳輸值為：下載速度12.5MByte/s锤岸；上傳速度2.5MByte/s竖幔！
硬盤制造商會(huì)使用十進(jìn)制的單位，所以500GByte代表為500*1000*1000*1000Byte之意是偷。轉(zhuǎn)成文件的容量單位時(shí)使用二進(jìn)制（1024為底）拳氢，所以就成為466GB左右的容量。
硬盤的最小物理量為512Bytes蛋铆，最小的組成單位為扇區(qū)（sector）馋评，通常硬盤容量的計(jì)算采用“多少個(gè)sector”，所以才會(huì)使用十進(jìn)制來處理的刺啦。
執(zhí)行腦袋運(yùn)算與判斷的 CPU
- CPU的工作頻率：外頻與倍頻
因?yàn)?CPU 的運(yùn)算速度比其他的設(shè)備都要來的快留特，又為了要滿足FSB（前端總線速度）的頻率，因此廠商就在 CPU內(nèi)部再進(jìn)行加速，于是有了所謂的外頻與倍頻蜕青。
在早期的 CPU 設(shè)計(jì)中苟蹈，所謂的外頻指的是CPU與外部元件進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的速度，倍頻則是CPU內(nèi)部用來加速工作性能的一個(gè)倍數(shù)右核，兩者相乘才是CPU的頻率速度（內(nèi)頻）汉操。例如Intel Core 2 E8400的內(nèi)頻為3.0GHz，而外頻是333MHz蒙兰，因此倍頻就是9倍！（3.0G=333Mx9, 其中1G=1000M）
所謂的超頻指的是：將CPU的倍頻或者是外頻通過主板的設(shè)置功能更改成較高頻率的一種方式搜变。但因?yàn)镃PU的倍頻通常在出廠時(shí)已經(jīng)被鎖定而無法修改，因此較常被超頻的為外頻针炉。
新型CPU 設(shè)計(jì)挠他， 已經(jīng)將內(nèi)存控制器整合到CPU內(nèi)部。因此篡帕，CPU的頻率設(shè)計(jì)就無須考慮得要同步的外頻殖侵，只需要考慮整體的頻率即可×眨可以外頻變成 100MHz拢军，而倍頻到達(dá) 30 以上。
現(xiàn)在 Intel 的 CPU 會(huì)主動(dòng)超頻怔鳖。例如 i7-4790 這顆 CPU 的規(guī)格中茉唉，基本頻率為 3.6GHz，但是最高可自動(dòng)超頻到 4GHz 喔结执！ 通過的是 Intel 的 turbo 技術(shù)度陆。同時(shí)，如果你沒有大量的運(yùn)算需求献幔，該 CPU 頻率會(huì)降到 1.xGHz 而已懂傀，借此達(dá)到節(jié)能省電的目的！
- 32位與64位的CPU與總線“寬度”
CPU 內(nèi)的內(nèi)存控制芯片與內(nèi)存間的傳輸速度稱為 ” 前端總線速度（Front Side Bus, FSB）“
例如：CPU 內(nèi)置的內(nèi)存控制芯片對(duì)內(nèi)存的工作頻率最高為1600MHz蜡感。這只是工作頻率（每秒幾次） 蹬蚁。每次頻率能夠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量是64位，這個(gè) 64 位就是所謂的“寬度”铸敏！ 因此缚忧，CPU可以從內(nèi)存中取得的最快帶寬就是 1600MHz*64bit = 1600MHz*8Bytes = 12.8GByte/s。
CPU每次能夠處理的數(shù)據(jù)量稱為字組大需颈省（word size）闪水，我們現(xiàn)在所稱的電腦是32或64位主要是依據(jù)這個(gè) CPU解析的字組大小而來的！
內(nèi)存使用系統(tǒng)總線帶寬來與 CPU 溝通。而顯卡則通過PCI-E的序列信道設(shè)計(jì)來與 CPU 溝通球榆。
- 超線程 （Hyper-Threading, HT）
在每一個(gè) CPU 內(nèi)部將重要的寄存器 （register） 分成兩群朽肥，而讓程序分別使用這兩群寄存器〕侄ぃ可以有兩個(gè)程序“同時(shí)競(jìng)爭(zhēng) CPU 的運(yùn)算單元”衡招。
內(nèi)存
個(gè)人電腦的內(nèi)存主要元件為動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存（Dynamic Random Access Memory, DRAM）， 隨機(jī)存取內(nèi)存只有在通電時(shí)才能記錄與使用每强，斷電后數(shù)據(jù)就消失了始腾。因此我們也稱這種RAM為揮發(fā)性內(nèi)存。
DRAM又分為SDRAM與DDR SDRAM兩種空执。 DDR是所謂的雙倍數(shù)據(jù)傳送速度（Double Data Rate）浪箭。
DDR SDRAM又依據(jù)技術(shù)的發(fā)展，有DDR, DDR2, DDR3, DDR4等等辨绊，其中奶栖，DDR2 的頻率倍數(shù)則是 4 倍而DDR3 則是 8 倍。DDR3 標(biāo)準(zhǔn)電壓為 1.5V门坷，但 DDR3L 則僅須 1.35V宣鄙。
- DRAM與SRAM
第二層高速緩存（L2 cache） 整合到CPU內(nèi)部，這個(gè)L2內(nèi)存的速度必須要CPU頻率相同默蚌。 是靜態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存（Static Random Access Memory, SRAM）冻晤。
- 只讀存儲(chǔ)器（ROM）
主板上的每個(gè)元件的參數(shù)又具有可調(diào)整性。主板元件的功能是否要啟動(dòng)與該功能的各項(xiàng)參數(shù)敏簿， 是被記錄到主板上頭的一個(gè)稱為CMOS的芯片上明也，主板上面會(huì)有一顆電池讓這個(gè)芯片發(fā)揮記錄功能。
BIOS（Basic Input Output System） 是一套程序惯裕，這套程序是寫死到主板上面的一個(gè)內(nèi)存芯片中温数，這個(gè)內(nèi)存芯片只讀存儲(chǔ)器（Read Only Memory, ROM）。ROM是一種非揮發(fā)性的內(nèi)存蜻势。他控制著開機(jī)時(shí)各項(xiàng)硬件參數(shù)的取得撑刺！現(xiàn)在的 BIOS 通常是寫入類似閃存（flash） 或 EEPROM 中。
固件就是綁在硬件上面的控制軟件握玛！
顯卡
顯卡又稱為VGA（Video Graphics Array）够傍。
目前顯卡的規(guī)格是PCI-Express。PCIe（PCI-Express）使用的是類似管線的概念來處理挠铲。
| 規(guī)格 | 1x帶寬 | 16x帶寬 |
|---|---|---|
| PCIe 1.0 | 250MBytes/s | 4GByte/s |
| PCIe 4.0 | ~2GByte/s | 16GByte/s |
屏幕的每個(gè)像素占用3Bytes的容量冕屯。
硬盤與儲(chǔ)存設(shè)備
- 硬盤的物理組成
圓形盤片、機(jī)械手臂拂苹、 磁頭與主軸馬達(dá)
- 盤片上的數(shù)據(jù)
最小物理儲(chǔ)存單位安聘，稱之為扇區(qū)（sector），同一個(gè)同心圓的扇區(qū)組合成的圓就是所謂的磁道（track） 。 通常數(shù)據(jù)的讀寫會(huì)由外圈開始往內(nèi)寫浴韭。
在較新的 GPT 模式下丘喻，磁盤的分區(qū)通常使用扇區(qū)號(hào)碼來設(shè)計(jì)。
- 傳輸接口
SATA, USB 與 SAS 接口
- 固態(tài)硬盤 （Solid State Disk, SSD）
傳統(tǒng)硬盤有個(gè)很致命的問題念颈，就是需要驅(qū)動(dòng)馬達(dá)去轉(zhuǎn)動(dòng)盤片～這會(huì)造成很嚴(yán)重的磁盤讀取延泉粉。如果數(shù)據(jù)放置的比較離散（扇區(qū)分佈比較廣又不連續(xù)），那么讀寫的速度就會(huì)延遲更明顯榴芳！
固態(tài)硬盤是閃存制作嗡靡，連接接口是SATA或SAS。它沒有馬達(dá)不需要轉(zhuǎn)動(dòng)窟感，而是通過內(nèi)存直接讀寫的特性叽躯。
主板
- 設(shè)備I/O位址與IRQ中斷信道
如果I/O位址想成是各設(shè)備的門牌號(hào)碼的話，那么IRQ就可以想成是各個(gè)門牌連接到郵件中心（CPU） 的專門路徑肌括。
- CMOS與BIOS
CMOS主要的功能為記錄主板上面的重要參數(shù)，包括系統(tǒng)時(shí)間酣难、CPU電壓與頻率谍夭、各項(xiàng)設(shè)備的I/O位址與IRQ等，由于這些數(shù)據(jù)的記錄要花費(fèi)電力憨募，因此主板上面才有電池紧索。
BIOS為寫入到主板上某一塊 flash 或 EEPROM 的程序，他可以在開機(jī)的時(shí)候執(zhí)行菜谣，以載入CMOS當(dāng)中的參數(shù)珠漂，并嘗試調(diào)用儲(chǔ)存設(shè)備中的開機(jī)程序，進(jìn)一步進(jìn)入操作系統(tǒng)當(dāng)中尾膊。BIOS程序也可以修改CMOS中的數(shù)據(jù)媳危。
數(shù)字系統(tǒng)
十進(jìn)制的轉(zhuǎn)成二進(jìn)制：除數(shù)取余法。
文字編碼系統(tǒng)
常用的英文編碼表為ASCII系統(tǒng)冈敛，這個(gè)編碼系統(tǒng)中待笑， 每個(gè)符號(hào)（英文、數(shù)字或符號(hào)等） 都會(huì)占用1Bytes的記錄抓谴， 因此總共會(huì)有2^8=256種變化暮蹂。
國(guó)際組織ISO/IEC制訂了Unicode編碼系統(tǒng)，我們常常稱呼為UTF8或萬國(guó)碼癌压。
