0x00_1 计算机：辅助人脑的好工具
我们生活中随处可见各种各样的计算机，包括ATM机，GPS，笔记本，台式电脑等等。那么计算机的定义是什么？
计算机其实是：接受用户输入指令与数据，经过中央处理器的数据与逻辑单元运算处理后，以产生或储存有用的信息。如图所示
因此，只有要输入设备以及输出设备，让你可以输入数据并使该机器产生信息，那么它就是一台计算机了。
0x00_1.1计算机硬件的五大单元
- 输入单元：包括键盘、鼠标、卡片阅读机、手写板等等；
- 中央处理器（CPU）：含有算术逻辑、控制、记忆等单元；
- 输出单元：例如屏幕、打印机等等。
中央处理器（CPU）是一个具有特定功能的芯片，里面含有微指令集，CPU内含有两个主要的单元，如图。
五大单元的相关性如图所示（注：主记忆体为内存）
其中，CPU实际要处理的命令全部来自于内存。特别注意实线部分的传输方向，基本上数据都是流经内存再转出去。
0x00_1.2CPU的种类
两种主要的CPU种类：精简指令集（RISC）和复杂指令集（CISC）系统。（我们所用的软件都必须通过CPU中的指令集来实现）
- 精简指令集（Reduced Instruction Set Computing，RISC）
- 这种CPU设计中，微指令集较为精简，每个指令的执行时间都很短，完整的操作也很单纯，指令的执行能较佳；但是要做复杂的事情，往往需要多个指令集。
- 这种CPU设计往往应用于学术领域的大型工作站中，包括银行金融等领域中。但我们的手机，电脑、以及交换机等等，都基本上采用的ARM结构.
- 复杂指令集（Complex Instruction Set Computer，CISC）
- 与RISC不同的是，在CISC的指令集中，每个小指令可以执行一些较低的硬件操作，指令数目多而且复杂，每条指令长度并不相同。正因为如此，每条指令执行可以处理的工作都十分的丰富，即使花费的时间较长。该类型主要用于Intel、AMD、VIA等x86架构的CPU上。
- 由于x86架构广泛应用于个人计算机，因此，个人计算机常被称为x86架构的计算机。x86是怎么来的？这是因为Intel最早开发的是CPU代号为8086，而且后来开发的架构有80286，80386，因此x86就这样称呼过来了。（原来是这样。。）
- 2003年，Intel将x86架构的CPU由８位升到了16、32位
- 不同x86CPU架构的CPU主要在于微指令集不同。越先进的指令集，不仅可以加速多媒体的运行，提高虚拟化的性能（应该是虚拟机吧？）而且还可以提高能源利用率（节电！）。
0x00_1.3接口设备
没啥好说的，就主要是三个：储存设备，显示设备，网络设备。
0x00_1.4运作流程（一张图的事。。）
0x00_1.5计算机分类
- 超级计算机(Supercomputer)
- 大型计算机(Mainframe Computer)
- 迷你计算机(Minicomputer)
- 工作站(Workstation)
- 微电脑(Microcomputer)
（百度一下，你就知道 ）
0x00_1.6计算机上面常用的计算单位（大小，速度等）
- 大小单位
- 计算机依有没有通电来记录信息，所以理论上它叧认识 0与1 而已。0/1 癿单位我们称为 bit。但bit实在太小了， 并且在储存数据时每份简单的数据都会使用到8个bit的大小来记录，因此定义出byte这个单位，他们的关系为：
- 1Byte = 8bit
- 不过同样的，Byte 还是太小了，在较大的容量情况下，使用 byte 相当不容易判断数据的大小，举例来说，1000000B这样的显示方式你能够看得出有几个零吗？所以后来就有一些常见的简化单位表示法，例如 K 代表 1024，M 代表 1024K 等。 而这些单位在不同的单位制下有不同的数值表示，底下就列出常见的单位与进位制对应表：
| 进位制 | K | M | G | T | P | | 二进制 | 1024 | 1024K | 1024M | 1024G | 1024T | | 十进制 | 1000 | 1000K | 1000M | 1000G | 1000T |
- 一般来说，文件大小使用的是二进制的方式，所以 1 GBytes 的文件大小实际上为：1024x1024x1024Bytes 这么大！ 速度单位则常使用十进制，例如 1GHz 就是 1000x1000x1000 Hz 的意思。
2.速度单位
- CPU 的运算速度常使用 MHz 或者是 GHz 之类的单位，这个 Hz 其实就是秒分之一。而在网络传输方面，由亍网络使用的是 bit 为单位，因此网络常使用的单位为 Mbps 是 Mbits/s，亦即是每秒多少 Mbit。举例来说，大家常听到的 8M/1M ADSL 传输速度，如果转成文件容量的 byte 时，其实理论最大传输值为：1Mbyte/s 125Kbyte/s 的上传/下载速度。
0x00_2 个人计算机架构与接口设备
我们来看看主板上最重要的芯片组
芯片组通常分为两个桥接器来控制各组件的通信分别是：
（1）北桥负责连接速度较快的CPU、内存与显卡等组件
（2）南桥负责连接速度较慢的周边接口，包括硬盘、USB、网卡等
但是AMD，Intel两大厂商的CPU架构并不相同。
1、Intel
2、AMD
AMD与Intel芯片组不同的地方在于，内存直接与CPU通信而不通过北桥。而且，AMD为了加速CPU于内存直接的通信，将内存控制组件集成到CPU中。（当然不能通过主板上是否存在北桥而来判断主板使用的芯片组是AMD还是Intel）
0x00_2.1CPU
我们常听说多核CPU，那么多核走中的核是指什么呢？核，其实是指运算内核，所以多核也就意味着CPU封装当中嵌入了两个以上的运算内核
不同的CPU有不同的脚位（也就是插脚），如图
CPU的频率是指CPU每秒钟可以进行的工作次数。频率越高表示CPU在单位时间内可以做更多的事情。
e.g Intel的Core 2 Due型号E8400的CPU频率为3.0GHz，表示这个CPU在一秒内可以进行3.0*10^9次工作
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
（很多人听说过“超频”，其实超频是指将CPU的倍频或者是外频通过主板的设定功能更改成较高频率的一种方式。但因为CPU的倍频在出厂时已经锁定而无法修改，所以较常被超频的是外频）
- 前面谈到CPU运算癿数据都是由内存提供的，内存与CPU的通信速度靠的是外部频率， 那么每次工作可以传送的数据量有多大呢？那就是总线的功能了。一般主板芯片组有分北桥与南桥，北桥的总线称为系统总线，因为是内存传输的主要信道，所以速度较快。 南桥就是所谓的输入输出(I/O) 总线，主要在联系硬盘、USB、网卡等接口设备。
- 北桥所支持的频率我们称为前端总线速度（Front Side Bus,FSB），而每次传送的位数则是总线的宽度。那么总线的频宽则是 FSB X 总线宽度 ，即每秒钟可传输的最大数据量。目前常见的总线宽度有32/64位
- 与总线宽度相似，CPU每次能够处理的数据量称为字组大小（word size），字组大小依据CPU的设计32位与64位。所以现在所称的计算机是32位或64位主要依据COU解析的字组大小而来的。早期的32位CPU能够解析的数据量有限，所以导致32位的CPU最多只能支持最大到4GB的内存。（字组大小可以与总线宽度不相同。举例来说，在Pentium Pro时代，该CPU是32位的处理器， 但当时的芯片组可以设计出64位癿总线宽度。在这样的架构下我们通常还是以CPU的字组大小来称呼该架构。 个人计算机的64位CPU是到2003 年由AMD Athlon64后才出现的）
- 由于x86架构的CPU在Intel的Pentium系列(1993年)后就有不统一的脚位与设计，为了将不同种类的CPU规范等级， 所以就有i386,i586,i686等名词出现了。基本上，在Intel Pentium MMX不 AMD K6年代癿CPU称为i586等级，而Intel Celeron与AMD Athlon(K7)年代之后的32位CPU 就称为i686等级。 至于目前的64位CPU则统称为x86_64等级。
- 目前很多的程序都有对CPU做优化的设计，万一哪天你发现一些程序是注明给686的CPU使用时， 就不要将他安装在586以下等级的计算机中，否则可是会无法执行该软件的！不过，在686倒是可以安装386的软件。也就是说，这些东西具有向下兼容的能力。
0x00_2.2 内存
CPU读取的数据都来自于内存。个人计算机的内存主要组件为动态随机存取内存(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。因此我们也称这种RAM为挥发性内存。 （大概闪存就是这样来的吧？）
未完，待续
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