现如今,我们的生活离不开计算机,那么计算机到底是什么呢?
计算机:接收用户输入指令与数据,经过中央处理器的数据与逻辑单元运算处理后,以产生或存储成有用的信息。因此,只要有输入设备(不管是键鼠还是触摸式屏幕)及输出设备(屏幕或直接打印出来),让你可以输入数据使该机器产生信息的,那就是一台计算机。
计算机硬件:
计算机依外观来说主要分为三部分:1. 输入单元;2. 中央处理器;3. 输出单元
- 输入单元:包括键盘、鼠标、卡片阅读机、扫描仪、手写板、触摸屏幕等。
- 中央处理器(CPU):含有算数逻辑、控制、记忆等单元。
- 输出单元:例如屏幕、打印机等。
我们通过输入设备(键盘鼠标等)来将一些数据输入到主机里面,然后再由主机的功能处理成为图表或文章等信息后,将结果传输到输出设备,如屏幕或打印机上面。
中央处理器(Central Processing Unit,CPU)是一台计算机的灵魂,CPU是一个具有特定功能的芯片,里面含有微指令集。CPU的主要工作在于管理与运算,因此在CPU内又可分为两个主要的单元,分别是算数逻辑单元与控制单元。其中,算数逻辑单元主要负责程序运算与逻辑运算,控制单元主要协调各组件与各单元间的工作。
CPU读取的数据都是从内存中读取来的。内存内的数据是从输入单元传输进来的。而CPU处理完毕的数据也必须先写回内存中,最后数据才从内存传输到输出单元。
计算机主要分为五大部分:输入单元、输出单元、CPU内部的控制单元、算数逻辑单元与内存,如下图所示。
CPU种类
如前面所说,CPU内部含有一些微小指令集,我们所使用的软件都要经过CPU内部的微指令集来完成才行。指令集分为两种:精简指令集(RICS)和复杂指令集(CISC)。
- 精简指令集(Reduced Instruction Set Computing,RISC)
- 这类CPU设计中,指令集十分精简,每个指令的执行时间都很快,完成的操作也很单纯,指令的执行效率高,但是如果要完成一个略微复杂的操作,需要由多个指令配合来完成。常见的RISC微指令集CPU主要有Sun公司的SPARC系列、IBM公司的Power Architecture(包括Power PC)系列与ARM系列等
- 在应用方面,SPARC架构的计算机常用语学术领域的大型工作站中;我们都喜欢玩的Sony PS3用的就是Power PC架构的处理器;常用的手机、导航、网络设备(路由器)等用的是ARM架构的CPU。
- 复杂指令集(Complex Instruction Set Computer,CISC)
- 与RISC不同,在CISC的微指令集中,指令数目庞大且复杂,每条指令都可以做一些略微复杂的操作,每条指令的长度并不相同。因为指令的执行较为复杂,所以每条指令花费的时间较长。常见的CISC指令集CPU主要有AMD、Intel等x86架构的CPU
- 由于AMD、Intel所开发出来的x86架构CPU被大量用于个人计算机(Personal Computer)用途上面,所以,我们平时所使用的电脑又称为x86架构的计算机。(x86由来:最早的Intel开发的CPU代号为8086,后来依此架构又开发出80286、80386等,以后这种架构的CPU就被称为x86架构了。)
- 2003年左右,Intel所开发的x86架构CPU由8位升级到了16、32位,后来AMD又开发了64位的CPU,为了区分两者,64位的电脑CPU又被称为x86_64架构
(本人最近在拜读《鸟哥的Linux私房菜》一书学习Linux(可能会大量引用书中内容),有兴趣的小伙伴可以关注我咱们一起学习一起进步。)