计算机系统基础知识

计算机系统概述

典型计算机系统的组成
计算机系统的分类示意图

计算机硬件

计算机硬件组成

  • 处理器
  • 存储器
  • 总线
  • 接口
  • 外部设备

处理器（CPU）

作为计算机系统运算和控制的核心部件，经历了长期演化过程

典型的处理器体系结构示意图

存储器

利用半导体、磁、光等介质制成用于存储数据的电子设备

  1. 片上缓存：在处理器核心中直接集成的缓存，一般为SRAM结构，实现数据的快速读取。它容量较小一般为16kB-512kB，按照不同的设计可能划分为一级或二级。
  2. 片外缓存：在处理器核心外的缓存，需要经过交换互联开发访问，一般也是由SRAM构成，容量较片上缓存略大，可以为256kB-4MB。按照层次被称为L2Cache或L3Cache，或者成为平台Cache。
  3. 主存（内存）：通常采用DRAM结构，以独立的部件/芯片存在，通过总线与处理器链接。DRAM依赖不断充电维持其中的数据，容量在数百MB至数十GB之间。
  4. 外存：可以是磁带、磁盘、光盘和各类Flash等介质器件，这类设备访问速度慢，但容量大，且在掉点后能够保持其数据。

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，即以一种特定格式按照规定的控制逻辑实现部件间的数据传输。

接口

是指同意计算机不同功能层之间的通信规则

外部设备

也成为外围设备，是计算机的非必要设备