LINUX学习之一基础篇
1、计算机硬件五大单元:运算器、控制器、存储器、I/O设备
2、CPU种类:精简指令集(RISC)和复杂指令集(CISC)
3、1Byte=8bit,扇区大小为512bytes
4、芯片组通常分为两个桥接器来控制各组件:(1)北桥负责连接速度较快的CPU、内存、显卡等,北桥总线称为系统总线;(2)南桥负责连接速度较慢的周边接口,包括硬盘、USB、网卡等,南桥就是所谓的输入输出(I/O)总线。
北桥所支持的频率称为前端总线速度(Front Side Bus,FSB),而每次传送的位数则是总线宽度(一般为32/64bit)。
总线频宽=FSB*总线宽度,即每秒可传送的最大数据量。
5、CPU的外频是指CPU与外部组件进行数据传输/运算时的速度,倍频则是CPU内部用来加速工作性能的一个倍数。两者相乘才是CPU的频率。
6、内存:个人计算机的内存主要组件为动态随机访问内存(Dynamic Random Access Memory,DRAM),随机访问内存只有在通电时才能记录与使用,断电后数据就消失了,因为称这种RAM为挥发性内存。
(1)DRAM技术更新分好几代,使用广泛的是SDRAM和DDR SDRAM两种。DDR SDRAM是双倍数据传输速度(Double Data Rate),可以一次工作周期中进行两次数据的传送(感觉类似CPU的倍频~)。所以DDR SDRAM在传输频率方面比SDRAM好,广泛应用于新一代PC。
下表是主要的参数:
SDRAM/DDR SDRAM | 型号 | 数据宽度(bit) | 外频(MHz) | 频率(MHz) | 频宽 |
SDRAM | PC100 | 64 | 100 | 100 | 800MB/s |
SDRAM | PC133 | 64 | 133 | 133 | 1064MB/s |
DDR SDRAM | DDR266 | 64 | 133 | 266 | 2.1GB/s |
DDR SDRAM | DDR400 | 64 | 200 | 400 | 3.2GB/s |
DDR SDRAM | DDRII800 | 64 | 400 | 800 | 6.4GB/s |
(2)内存处理频率/频宽与型号需要考虑,容量也很重要。因为所有数据都要加载到内存中才能被CPU读取,如果内存容量不够大将会导致某些大容量数据无法被完整加载,此时已存在内存当中但暂时没有被使用到的数据必须要先被释放,使得可用内存容量大于该数据,那份新数据才能被加载。通常内存容量越大表示系统越快,因为系统不用常常释放一些内存内部的数据。对服务器而言,内存的容量有时比CPU的速度还要重要。
(3)双通道设计:内存的数据宽度越大越好。但传统的总线宽度一般仅64位,双通道设计就是两个内存汇整在一起,如果一条内存64位,那么两条就128位。
(4)理论上,CPU与内存的外频应该相同才好。
7、第二层缓存:CPU的数据都是由内存提供的,但内存的数据要由北桥系统总线送到CPU内部。如果某些很常用的程序或数据可以放在CPU内部,那么CPU的数据读取就不需要通过北桥了,性能自然大大提升。于是就有了第二层缓存(L2 Cache)。
第二层缓存集成到CPU内部,速度必须要与CPU频率相同,使用DRAM无法达到这个速度,需要静态随机访问内存(SRAM)。SRAM晶体管多,价格高,不易做出大容量,但速度快。
8、主板上组件非常多,而每个组件的参数又具有可调性。组件的信息被记录到CMOS芯片,这个芯片需要借着额外的电源来发挥记录功能,所以主板上面会有一个电源。CMOS内的数据如何读取与更新?BIOS(Basic Input Output System)程序是写死到主板上一个内存芯片中,该芯片不通电也能够记录数据,是只读存储器(ROM)。
此外,固件(fireware)很多也使用ROM进行软件的写入。
小提示:BIOS原本使用ROM,但因为计算机发展太快,BIOS也需要更新,所以现在的BIOS通常写入闪存(Flash Memory)或EEPROM中。
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