計算機組成原理內容如下：

一、編程語言的作用及與操作系統和硬件的關系

　　1、編程語言是程序員與計算機溝通的介質，從字面上可以看出它是一種語言，我們平常也會使用語言去交流。

然而只有編程語言和硬件是不行的，問：為什麽呢？因為程序員開發的是軟件，而軟件是運行在操作系統之上的，在沒有操作系統的環境下，會用編程語言來對硬件編程，這樣效開發率很低，操作系統的出現就是運行在硬件之上，來控制硬件的，只需要操作系統提供端口就可以

二、應用程序-》操作系統-》硬件

　　1、程序員開發的軟件(qq、微信等)我們稱之為應用程序，而它是運行在基於硬件的操作系統之上，計算機是有cpu、內存、硬盤、顯示器、主板、鍵盤、鼠標以及I/O設備通過總線連接起來並通過總線與其他設備通信。

三、cpu-》內存-》磁盤

　　1、CPU還可以稱為中央處理器，它是一臺計算機的核心，包括運算核心與控制核心相當於人的大腦。

　　2、內存是與cpu溝通的主要通道，所有的應用程序都是運行在內存之上，更硬盤和外部存儲器之間進行數據的交換，可以體現出計算機的性能，只負責臨時的存儲，而硬盤的存儲卻與內存相反，它是永久存儲的，當給cpu發送指令後，會先去找內存，然後內存去找硬盤，在通過內存顯示器顯示出來。

四、cpu與寄存器，內核態與用戶態及如何切換

　　1、寄存器是cpu的一部分，它是用來存儲一些關鍵變量和臨時數據，介於cpu和內存之間。

　　2、用戶態下不能直接切換到內核態，當我們需要硬盤裏的文件時，那就必須從用戶態切換到內核態，用戶態通過系統調用使用操作系統，TRAP指令負責把用戶態切換為內核態，操作系統獲取服務後會呈現給我們，又切換成用戶態。

五、存儲器系列，L1緩存，L2緩存，內存（RAM），EEPROM和閃存，CMOS與BIOS電池

　　1、L1緩存也是寄存器的一種，都屬於cpu的一部分，與cpu的材質、速度一樣，與cpu的訪問沒有延遲

　　2、L2緩存即高速緩存，當cpu讀取一個數據時，會先從高速緩存中檢查是否會命中，如果沒有，就把訪問發送到比L2慢的主存，命中後會反給cpu後存儲到L2高速緩存，下次的訪問速度會很快，L1與L2的區別在於對於cpu對L1的訪問沒有時間延遲，對於L2的訪問則有1-2ns的延遲。

　　3、內存是存儲系統的主力，所有不能再高速緩存中找到的，都會在主存中找，主存是易失性存儲，斷電後數據全部消失，除了主存RAM之外，還有計算機使用少量的非易失信隨機訪問存儲ROM。

　　4、EEPROM(電可擦除可編程ROM)和閃存也是非易失性存儲，但與ROM相反，他們是可以擦除和重寫，不過重寫的時間比寫入RAM的多。閃存應用於固態，它的速度介於RAM和磁盤之間，但是不可過多的擦除，否則會有磨損。

　　5、CMOS和BIOS都可以保存配置參數，如啟動盤等 COMS它是易失性的，用腦保存時間和日期，當BIOS出錯時可以摳掉CMOS的電池來還原。

六、磁盤結構，平均尋道時間，平均延遲時間，虛擬內存與MMU

　　1、磁盤低速是因為它是一種機械裝置及轉速，數據都存放於一段一段的扇區，即磁道這個圓圈的一小段圓圈，從磁盤讀取一段數據需要經歷尋道時間和延遲時間。硬盤由多張盤片構成，每個盤面都被劃分為數目相等的磁道，並從外緣的"0"開始編號，具有相同編號的磁道形成一個圓柱，(柱面大小是所有盤面相同半徑的磁道大小總和)，稱之為磁盤的柱面。

　　2、平均尋道時間--尋找數據所在磁道的時間

　　3、平均延遲時間--在該磁道找到數據的所在扇區

　　4、支持虛擬內存的計算機可以運行大於物理內存的程序，而暫時不使用的則放在磁盤的某個地方，該地方稱虛擬內存，在linux中為swap，這種機制的核心在於快速地映射內存地址，由cpu中的一個部件負責，成為存儲器管理單元(MMU)

七、磁帶

　　它的容量高於硬盤，但是它的速度低於硬盤，常用來備份(常見於大型數據庫系統中)。

八、設備驅動與控制器

　　1、設備驅動是操作系統和輸入輸出設備間的橋梁，驅動負責將操作系統的請求傳輸，轉化為特定物理設備控制器能夠理解的命令。

　　2、控制器是負責控制連接的設備，他從操作系統接受指令，把他在輸出出來。

九、總線與南橋和北橋

　　總線是為南橋即pc橋：連接告訴設備和北橋即ISA橋：連接慢速設備提供服務的。

十、操作系統的啟動流程

　　1、計算機家代理

　　2、BIOS自檢

　　3、選擇啟動設備

　　4、MBR引導

　　5、bootloader啟動操作系統

　　6、內核加載獲取配置信息以及驅動程序

十一、應用程序的啟動流程

　　雙擊程序的快捷方式，通過輸入設備給控制器，控制器通過設備驅動交給操作系統，去硬盤上找文件所在地，把它讀取到內存，程序打開。

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