软件开发学习-计算基础概念-硬件组成部分

作者: 梦中散人 | 来源:发表于2016-07-15 11:18 被阅读66次

为了便于非计算机专业的软件开发者学习，我们从最基础的内容开始撰写

计算机是由硬件系统（hardware system）和软件系统（software system）两部分组成的。

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计算机硬件五大组成部件：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。

1、计算机的中央处理器又称为CPU，它是计算机的核心部分。主要由运算器和控制器组成。

运算器：实现算术运算和逻辑运算的部件。

控制器：计算机的指挥系统。控制器通过地址访问存储器，从存储器中取出指令，经译码器分析后，根据指令分析结果产生相应的操作控制信号作用于其他部件，使得各部件在控制器控制下有条不紊地协调工作。

CPU是什么？

1) CPU就相当于人类的大脑（运算、控制），比如：计算数学题，控制腿走路方向

2) CPU目前主要分为2种32bit/64bit、需要注意的是：在32bit情况下：一个int是4个字节，在64bit情况下：一个int是8个字节，对应double、float等其他类型也有变化

3)写程序需要考虑CPU类型吗？大部分情况不用考虑，在某些特定的算法时候需要考虑CPU的运行效率，例如游戏AI、例如AlphaGo大战李世石，如果算法质量很差，这样每下一步棋，李世石就会等很久。

2、存储器：是计算机中用来存放所有数据和程序的记忆部件，它的基本功能是按指定的地址存（写）入或者取（读）出信息。计算机中的存储器可分成两大类：一类是内存储器，简称内存或主存；另一类是外存储器（辅助存储器），简称外存或辅存。存储器由若干个存储单元组成，每个存储单元都有一个地址，计算机通过地址对存储单元进行读写。

一个存储器所包含的字节数称为存储容量，单位有B、KB、MB、GB、TB等。

存储器是什么？

1)存储器相当与人的大脑（记忆部分），例如：看书后记下书内容（外存），别人交代某件事情先记录下来，做完了就清空了。（内存）外存一般是硬盘、光盘、U盘、网络云盘等。内存和外存完全是2种不同的类型一定要区分开来，外存一般用于长时间存储数据。内存只在程序运行中存储数据。

2) 应用程序中的内存操作分堆内存和栈内存。根据硬件、操作系统等不同：应用程序的可使用的堆内存最大空间、栈内存最大空间是不等的。

3) 写程序需要考虑：堆/栈内存开销速度、内存容量。外存的容量大小、访问权限等。

3、输入设备：是向计算机中输入信息（程序、数据、声音、文字、图形、图像等）的设备。

输入设备是什么?

1) 输入设备即向计算机传入信息的设备，比如键盘、触摸屏、麦克风、照相机

2) 实体、虚拟键盘需要注意：区分输入类型、中文、英文、数字等。

麦克风：系统是否支持麦克风。

照相机：分拍摄类型（照片、摄像）和拍摄的参数（像素、是否录音）。

4、输出设备：主要有显示器、打印机和绘图仪等。外存储器也当作一种输出设备。