第一章 基础知识

机器语言:

真正操作计算机的是机器语言, 机器语言是一串二进制, 计算机将其转化为高低电平, 使得计算机的电子器件受到驱动.但是机器语言对程序员不友好, 不方便记忆且很难检查错误, 所以发明了汇编语言, 汇编语言可以被编译成机器语言从而对计算机进行操作.

CPU对存储器的读写:
CPU要进行对数据的读写, 要和外部器件的芯片进行以下三种信息的交互.

  • 存储单元的地址 ( 哪一个字节 )
  • 控制信息, 要对目标地址的字节进行什么操作
  • 读或写的目标字节的内容

计算机中,专门连接CPU和其他芯片的导线叫做总线. 从物理上讲, 总线就是一根根导线的集合.
CPU通过 地址线, 数据线, 控制线三条总线实现所需信息的传递.
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地址总线:

CPU通过地址总线指定存储单元, 那么一个CPU能控制多少大小的存储器, 和地址总线的数量有关. 一根导线可以传送的稳定状态只有两种, 低电平或者高电平, 用二进制表示就是0 或1 ,所以n条地址总线可以寻址的范围只有 2^n.

数据总线:

数据总线的宽度(就是导线的个数)影响数据传送的速度, 8根数据总线一次性只能传送 8 bit的数据.

控制总线:

控制总线的宽度决定了CPU对外部器件的控制能力.

1个CPU的寻址能力为8KB, 那么它的地址总线宽度是多少?

内存:

CPU把存储设备抽象成一个数组, 每个数组的大小是一字节. 换句话说, 内存就是CPU能够控制的存储器大小.

主板:

每一台PC都有一个主板, 主板上有各种器件: CPU , 存储器 , 外围芯片组, 拓展插槽等.
不同器件间通过总线相连.

接口卡:
CPU不能直接对外界的设备进行操作, 如显示器, 音响等. 直接控制这些设备进行工作的是拓展插槽上的接口卡, CPU通过控制接口卡间接控制外界设备.

各类存储芯片:

大体上存储器分为两种: RAM(随机存储器,可读可写), ROM(只读存储器).
RAM必须带点存储, 断电内容消失. ROM可以在没有电的情况下依然保持信息.
功能上分以下几种:

  • RAM:
    用于存放供CPU使用的大部分程序和数据, 一般有两个位置, 主板上的RAM和拓展插槽上的RAM.
  • 装有BIOS(Basic Input/Output System)的ROM

BIOS是各类接口卡(显卡, 网卡)和主板的厂家提供的软件, 电脑带的BIOS页面应该就是主板上的ROM吧.

  • 接口卡上的RAM

譬如显存.