一、硬件介绍：

　　由一条总线把CPU、内存和I/O设备串联起来并与其他设备进行通信。CPU负责运算，内存用于储存临时变量，硬盘用于储存数据。

1.1处理器CPU

　　从内存中读取指令--解码为二进制语言--执行指令，重复执行前面三个步骤直到程序结束。　

　　寄存器--CPU的一部分，用于缓存一些比较重要待解决的指令。

　　第一类.通用寄存器：用来保存变量和临时结果。

　　第二类.程序计数器：它保存了将要取出的下一条指令的内存地址。在指令取出后，程序计算器就被更新以便执行后期的指令。

　　第三类.堆栈指针寄存器：它指向内存中当前栈的顶端。该栈包含已经进入但是还没有退出的每个过程中的一个框架。在一个过程的堆栈框架中保存了有关的输入参数、局部变量以及那些没有保存在寄存器中的临时变量。（知识补充：1.堆栈：就像往箱子里放置叠好的衣服，一件一件往箱子里放，遵循后进先出原则，就像要把第一件衣服取出来，必须从最后一件开始取，直到取出第一件。2.队列：就像排队刷卡出大门，遵循先进先出原则，一条队列，肯定是第一个排队的人刷卡先走。）

　　第四类.程序状态字寄存器：这个寄存器包含了条码位(由比较指令设置)、CPU优先级、模式（用户态或内核态），以及各种其他控制位。用户通常读入整个PSW，但是只对其中少量的字段写入。　　

　　内核态与用户态

　　程序状态字寄存器中有一个二进制位控制这两种模式（0、1）。

　   内核态：当cpu在内核态运行时，cpu可以执行指令集中所有的指令，很明显，所有的指令中包含了使用硬件的所有功能，（操作系统在内核态下运行，从而可以访问整个硬件）

　　用户态：用户程序在用户态下运行，仅仅只能执行cpu整个指令集的一个子集，该子集中不包含操作硬件功能的部分，因此，一般情况下，在用户态中有关I/O和内存保护（操作系统占用的内存是受保护的，不能被别的程序占用），当然，在用户态下，将PSW中的模式设置成内核态也是禁止的。

　　内核态与用户态切换：用户态下工作的软件不能操作硬件，但是我们的软件比如暴风影音，一定会有操作硬件的需求，比如从磁盘上读一个电影文件，那就必须经历从用户态切换到内核态的过程，为此，用户程序必须使用系统调用（system call），系统调用陷入内核并调用操作系统，TRAP指令把用户态切换成内核态，并启用操作系统从而获得服务。

　　CPU中的一级缓存L1就是寄存器。二级缓存L2用于多核CPU之间的通信，访问速度壁访问内存快一点。

1.2存储器

　　寄存器就是L1缓存，高速缓存就是L2.

　　高速缓存命中：高速缓存硬件检查所需要的高速缓存行是否在高速缓存中，如果是，则为高速缓存命中。

　　内存RAM：断电后数据全部消失，易失性储存。

　　ROM：只读存储器在工厂中就被编程完毕，然后再也不能修改。

　　闪存：类似固态硬盘，不像机械硬盘那么脆弱，但是擦除次数过多就会损坏。

　　CMOS储存器：内置一小块电池，主要用于记录时间和日期参数，还保存一些其他参数，入记录哪一个是系统磁盘等等。

　　扇区：机械硬盘中，盘面一个圆中的一小段。　

　　平均寻道时间：机械手臂从一个柱面随机移动到相邻的柱面的时间成为寻到时间，找到了磁道就以为着招到了数据所在的那个圈圈，但是还不知道数据具体这个圆圈的具体位置

001day--计算机基础知识