1、冯·诺依曼体系结构
冯·诺依曼体系结构是现代计算机的基础。其认为计算机需要组成需满足具备输入设备、 存储器、输出设备、(运算器、控制器)(CPU的两部分)。
结构图:
2、计算机硬件
(1)中央处理器(Central Processing Unit, CPU)
概念:CPU是计算机的大脑,其从内存中获取指令,然后执行这些指令。现在的CPU都构建在一块小小的硅半导体芯片上,这块芯片上包含数百万称为晶体管的小电路开关上,用于处理信息。
组成:CPU的组成包括两大部分,分别是控制单元(Control unit)和算术/逻辑单元(arithmetic/login unit)。
控制单元:用于控制和协调其他组件的动作。
算术/逻辑单元:用于完成数值运算(+、-、*、/)和逻辑运算(两两比较关系)。
相关知识:
a、每台计算机都有一个内部时钟,该时钟以固定速度发射电子脉冲。时钟速度越快,在给定的时间段内执行的指令就越多。内部时钟速度的单位是赫兹(Hz),xHz相当于每秒x个脉冲,即CPU主频。随着CPU的不断发展,目前CPU的主频都以千兆赫兹(GHz)来描述,如我的电脑的CPU的主频为2.30GHz:
b、最初一个CPU只有一个核(core)。核是处理器中实现指令读取和执行的部分。一个多核CPU是一个具有两个或者更多独立核的组件。可提高CPU的处理能力。
(2)存储设备
存储设备主要可分为磁盘驱动器、光盘驱动器(CD和DVDD)、USB闪存驱动器,其最主要的特点是可持续、永久化地保存数据和程序。由于内存中的信息在断电时会丢失,因此我们后来考虑将程序和数据永久的保存在存储设备上。当计算机确实需要这些数据时,再移入到内存,因为从内存中读取比从存储设备上读取要快得多。
(3)内存(Random-Access Memory, RAM)
比特(bit)和字节(byte)概念:计算机就是一系列的电路开关。每个开关存在两种状态:关(off)和开(on)。如果电路是开,其值为1,反之为0。对应计算机的二进制。一个0或者一个1存储为一个比特(bit),是计算机中最小的存储单位。计算机中最基本的存储单位是字节(byte),每个字节由8个比特构成。转换关系:1千字节(kilobyte KB) = 1025 B; 1兆字节(megabyte, MB) = 1024 KB; 1 千兆字节(gigabyte, GB) = 1024 MB; 1 万亿字节(terabyte, TB) = 1024 GB。
概念:内存是由一个有序的字节序列组成,用于存储程序及程序需要的数据。
相关知识:
a、一个程序和它的数据在被CPU执行前必须移到计算机的内存中。
因为CPU的主频高,如果直接从硬盘中读取,速度太慢,内存存取数据的速度比硬盘的存取速度快10倍甚至更多,而CPU的速度比内存还要快好几倍。因此为了让读取速度更快,可以先将要处理的数据从硬盘中移动到内存中,然后让CPU直接在内存中运行程序,这样比CPU直接在硬盘上运行程序快很多。在这里内存解决了CPU运行过快而硬盘数据存取太慢的问题,提高了我们电脑的运行速度,但内存是带点存储,一旦断电,内存中的数据就会消失,并且内存的容量是有限的,因此如果我们要长时间去存储某个程序或数据,就需要用到存储设备,如硬盘等。
b、每个字节都有一个唯一的地址。使用这个地址确定字节的位置,以便于存储和获取数据。
c、一个计算机具有的RAM越多,它的运行速度越快,但此规律是由限制的(与内存占有率有关)。
d、内存和CPU一样,也构建在表面嵌有数百万晶体管的硅半导体芯片上。但内存芯片更加简单、更低速、更便宜。
(4)输入和输出设备
常见的输入设备:键盘、鼠标等
常见的输出设备:打印机等
3、计算机软件
(1)操作系统(Operating System)
概念:操作系统是运行在计算机上的最重要的程序,它可以管理和控制计算机的活动。
主要任务:控制和监视系统活动;分配和调配系统资源;调度操作。
4、IT定律知计算机行业发展规律
(1)摩尔定律
(2)安迪-比尔定律
(3)反摩尔定律
5、万维网
概念:
万维网(Wirld Wide Web,WWW,环球信息网)常简称为Web,发明者蒂姆·伯纳斯·李。分为Web客户端和Web服务端。WWW可以让Web客户端(常用浏览器)访问、浏览Web服务器上的页面。其是由许多互相链接的超文本组成的系统,通过互联网访问。在这个系统中,每个有用的事物,称为“资源”;并且由一个全局统一资源标识符(URL)标识;这些资源通过超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocl, http)传送给用户,用户通过点击链接来获得资源。
万维网是无数个网络站点和网页的集合,他们一起构成了因特网(Internet)最主要的部分(因特网还包括电子邮件、Usenet等)。它实际上是多媒体的集合,是由超级链接连接而成的。我们通常通过网络浏览器上网观看的,就是万维网的内容。
范围:互联网 > 因特网 > 万维网
Web客户端去获取网络资源从狭义上可分为B/S架构、C/S架构:
B/S架构(browser server):通过浏览器输入网址(统一资源标识符)去访问远程服务器来获取数据。
C/S架构(client server):QQ等客户端去发送文件等。