计算机硬件组成与运行流程

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计算机的组成

  • 一套完整的计算机系统分为:计算机硬件操作系统软件
  • 计算机硬件主要为:cupgpu内存磁盘输入设备输出设备,这些都通过一条总线连接 1.cpu: 任何执行都要转化为cpu执行;
    • 寄存器: 因为cpu执行指令很快,而访问内存得到指令或数据时间要久,所以,cpu内部有一个寄存器,用来保存关键变量和临时数据;
    • 内核态和用户态:操作系统运行时处于内核态,在内核态整个系统的硬件都可以被调用;*用户态无法调用硬件操作,他们之间互相转换进行系统调用
    • 晶体管: 芯片中的晶体管的数量越多,功能就越强大,增加一级缓存多线程或超线程多进程(进程是资源单位、进程是cpu执行单位)、二级缓存
  1. gpu:显卡核心组件
  2. 存储器:寄存器、缓存、内存、磁盘、磁带,CMOS(特殊的存储器:eg:保存当前时间和日期);
  3. 运行内存:物理内存(通常说的内存为物理内存,也就是内存条大小)、虚拟内存(通过占用磁盘空间虚拟出来的内存)

计算机启动运行流程

  1. 启动电源键,通电
  2. BIOS开始运行,检测硬件:cpu,内存,硬盘等设备是否可用
  3. BIOS读取CMOS存储器中的参数,启动设备
  4. 从启动设备上读取扇区(主引导区)
  5. 根据分区信息启动操作系统
  6. 操作系统根据BIOS配置,检查设备驱动是否可运行
  7. 操作系统将驱动调入内核,初始化进程表,并在各个终端上启动程序或GUI

应用程序启动运行流程

  1. 鼠标点击启动文件
  2. 操作系统找到硬盘上应用软件
  3. cpu取指-解码-执行文件
  4. 操作系统控制硬盘提取文件,这个过程将cpu从用户态转换为内核态,cpu执行要运行的这个文件的过程又将内核态转换为用户态

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