计算机硬件组成与运行流程
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:cup、gpu、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;
- gpu:显卡核心组件
- 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);
- 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
- 启动电源键,通电
- BIOS开始运行,检测硬件:cpu,内存,硬盘等设备是否可用
- BIOS读取CMOS存储器中的参数,启动设备
- 从启动设备上读取扇区(主引导区)
- 根据分区信息启动操作系统
- 操作系统根据BIOS配置,检查设备驱动是否可运行
- 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
- 鼠标点击启动文件
- 操作系统找到硬盘上应用软件
- cpu取指-解码-执行文件
- 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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