一.详细理解CPU的作用：程序员通过控制CPU，从CPU这个部件发出指令控制其他部件。
1.cpu分类和指令集1.1指令集3360程序员把控制cpu的指令转换成cpu来操作组件的指令。 这些指令不用自己执行，而是简化了1.2 CPU的分类的指令集：很短，它们只需人类控制它们就能执行，这是非常简单的。 优点3360很简单。 更稳定。 缺点3360实现复杂的操作会导致命令堆积如山。 角色：对于稳定的需求，对于大型计算机架构的服务器需要合理的指令集。 例3360网络设备、服务器等。 复杂的指令集：很复杂。 优点：多可以用一套指令集来完成。 完成复杂的事情只需要几套指令集。 缺点3360个指令集复杂，容易错误且不稳定。 角色：功能更丰富，对于更强大的服务器和设备需要复杂的指令集。 例3360电脑等。 扩大知识中国的计算机硬件行cpu行业的落后，关于cpu的简化指令集的开发、上层的开发，特别是硬件方面很弱。 2.x86-642.1(x86 ) :是CPU模型或CPU架构的总称
x86最古老的Intel发明的CPU代号为8086，由于后来在8086的基础上开发出了80285、80386，该体系结构的CPU现在统称为x86体系结构。 AMD、Intel、VIA开发的x86架构的CPU多用于电脑，所以电脑经常被称为x86架构的电脑！ 程序员开发的软件最终要翻译成cpu的指令集运行，所以软件的版本必须符合cpu的体系结构。举个例子，在MySQL官网上下载软件MySQL时，名称32-bit )、ZIP Archive或) MySQL-5.7.20即2.2 ) 64 ) 3360cpu的位数是指CPU的一次性能从存储器中取出多少位二进制指令，64bit是指一次性能为注：处理器的使用方式主要取决于内存的单次性能可以提供多少二进制指令。
二进制存储器是基于电信号操作的，人们表示高频为数字1，低频表示数字0、0、0,0101之间的高低频率变化，对二进制进行了类比。 2.3 cpu向后兼容： x86-64的CPU可以运行64位和32位软件。
64位cpu读取提供32位指令集的内存时，会在32位之前添加32个0。 3 .内核状态、用户状态内核状态和用户状态CPU操作的两个状态是CPU的操作状态。 也称为计算机的工作状态。 为什么CPU必须具有这两种状态以防止代码进行潜在的危险操作？ 防止危及操作系统的CPU的两个指令集状态CPU是计算机系统最核心的硬件，CPU的核心是指令集。 CPU具有两种指令集状态：1://控制其它硬件的指令集，在2://运算相关指令集内核状态下运行的程序存储在操作系统(即操作系统)当前运行的状态也就是说，在当前状态下，CPU中的所有指令集是开放的(与控制其他硬件的指令集运算相关的指令集)，可以操作硬件) com ) (操作系统是硬件。
在用户状态下运行的程序是APP应用程序，当前状态下的cpu有一组与运算相关的指令集，http://www.Sina.com/(APP应用程序正在运行)
内核状态和用户状态的切换为不能操作硬件，运行APP时涉及计算机硬件的操作，必须从用户状态切换到内核状态才能实现，因此在计算机运行过程中
4 .多线程和多核芯片tzdppx定律(moore ) tzdppx )定律指出，计算机芯片上的晶体管数量每18个月翻一倍。 目前，2核4线程2核意味着有2个CPU，4线程意味着每个CPU有2个线程，通常也称为假4核。 4个核8线程4个核意味着有4个CPU，8个线程意味着每个CPU有2个线程，通常也称为假8个核。 2 .内存1 .内存结构：从上到下： cpu、寄存器、缓存、内存、硬盘、磁盘
为了提高cpu读取数据的速度，在cpu和磁盘之间引入了内存。 而且，因为cpu从内存读取数据其实也很慢，所以放入的缓存还是缓存不够，另外在cpu和缓存之间增加了寄存器，一步一步地提高了cpu读取数据的速度。
寄存器：由与cpu相同的材质制成，集成在cpu内部，包含cpu执行下一操作所需的指令。 缓存：用于存储cpu常用的数据。 cpu读取数据时，首先从高数高速缓存中查找自己需要的数据。 如果有直接从缓存中取的东西，速度为：2ns。 这称为缓存命中。 如果没有，去内存找.2.RAM RAM英语全名random access memory。 也称为随机存取存储器。 保存可能的内存，关闭电源后数据会丢失。 这通常被称为内存。 扩展：
linux系统将内存分为两种区域：1.buffer:缓冲区，存储大浪数据，写入硬盘2.cache:缓存，将硬盘数据缓存在内存中，实现CCD ps:buffer和cache的区别是什么？
1 .把数据写入存储器，这个
数据的内存空间称为缓冲区(buffer),写入到内存buffer缓冲区, 写缓冲.2.从内存读取数据, 这个存数据的内存空间称为缓存区(cache), 从内存cache读取缓存区, 度缓存. 3.ROM ROM英文全称ready only memory又叫只读存储器。只读内存，出产自带。为了保证安全性计算机产商出产就往ROM中写死一段核心程序。这段核心程序叫BIOS（BIOS英文全称basic input output system，又叫基本输入输出操作系统），保证计算机在没有任何高级操作系统的前提下，计算机可以正常启动。 4.CMOS 存放BIOS程序产生的数据, 比如: 启动设备的优先级等 在计算机领域，CMOS常指保存计算机基本启动信息（如日期、时间、启动设置等）的芯片。有时人们会把CMOS和BIOS混称，其实CMOS是主板上的一块可读写的并行或串行FLASH芯片，是用来保存BIOS的硬件配置和用户对某些参数的设定。 优点: 耗电量极低, 主板电池为时钟芯片供电, 时钟芯片存放在CMOS中.缺点: 数据容易丢失, 断电数据丢失拓展: 主板电池使用寿命为3~5年 5.机械硬盘 什么是机械硬盘 机械硬盘依赖于机械的运动, 盘片基于磁信号, 所以也称之为磁盘. 高磁信号代表:二进制 1低磁信号代表:二进制 0 磁头负责读写数据
磁道磁盘的数据, 对应的一串二进制, 图中的机灵的身影就是,一机灵的身影的.
//单位换算:小写 b 代表着比特位大写 B 代表字节8bit(比特位) = 1Bytes(字节)1024Bytes = 1KBytes1024KBytes = 1MBytes1024MBytes = 1GBytes1024GBytes = 1TBytes1024TBytes = 1PBytes拓展: 对应产商的硬盘存储单位1000表示为一个单位, 例: 200G = 200*1000*1000B
扇区一个扇区 = 512Bytes, 硬盘的一次性读写数据的最小单位就是一个扇区
由扇区拓展出操作系统的1次性读写单位：操作系统的1次性读写的单位是1个block块，1个blcok = 8个扇区的大小，也就是4K。操作系统攒够了block块的容量才交给硬盘，以此来减少与硬盘打交道的次数，从而减少IO次数。
buffer缓冲区--->大卡车操作系统的block块--->收纳箱硬盘的扇区--->单个快递盒子block块大小可以自定义，默认1个block等于8个扇区大小
柱面 如图中所示, 所有的盘片上下形成的一个整体磁盘的分区概念: 从第一个柱面开始, 到第二个柱面结束, 下面所有的范围看做一个整体,就是一个磁盘分区注意:每个磁道上的扇区数量相同,磁盘上的磁道长度确实是长度不同，内圈的磁道短，越往外磁道的长短越长，但存贮资料时不是按磁道来存贮的，而是按扇区来存贮的，因此每圈磁道的容量是相同的！
7.IO延迟 定义 1. IO延迟 = 平均寻道时间 + 平均延迟时间(一般为9ms)2. 例子:假设当前硬盘转轴(盘片)转速是7200/min，也就是120/s，那么转一圈需要花费1/120≈8ms，半圈也就是4ms(假设找到数据要半圈) 平均寻道时间 机械手臂从一个柱面随即移动到相邻的柱面的时间成为寻道时间。找到了磁道就以为找到了数据所在的那个机灵的身影，但是还不知道数据具体在这个机灵的身影的具体位置。所以机械手臂移动柱面的时间，就叫平均寻道时间。目前受限于物理工艺水平目前机械硬盘可以达到得是5ms 平均延迟时间 1. 机械手臂到达正确的磁道之后还必须等待旋转到数据所在的扇区，这段时间就叫平均延迟时间。 2.基于上面例子，转半圈需要花费4ms，受限于硬盘得转速 硬盘读写慢的原因 1. 由上述可知，硬盘主要是慢在找数据得过程，读数据是很快得过程。因此想优化程序运行效率，就要让程序减少与硬盘打交道的过程，数据能从内存取，就不要从硬盘取。2. 文件读写就是与硬盘打交道的过程，因此要减少文件的读写操作.3. 文件是操作系统给人提供操作硬盘的虚拟单位 7.固态硬盘 固态硬盘基于电工作,取代了机械硬盘容易损坏的缺点使用的是物理元件, 闪存芯片 8.虚拟内存 当内存不够用的时候, 在硬盘上划出一块空间, 这个空间就叫虚拟内存.linux系统中的 swap 分区就是虚拟内存.作用: 当内存不够用的时候, 保证程序的正常运行. 9.磁带 一般用于备份, 价格低, 容量大, 便于携带 三.操作系统的启动流程 1.未安装高级操作系统时的硬件 CPUROM: 充当内存, 存放BIOS系统, BIOS能保证没有安装高级操作系统的情况下,正常启动.CMOS: 充当硬盘, 存放BIOS程序产生的数据 2.安装高级操作系统后的硬件 CPURAM: 开机之后, 操作系统就加载到内存.本地硬盘: 分区, 启动盘(一般是C盘)存放操作系统. 3.启动流程 计算机通电优先加载BIOS, 硬件自检: CPU, 内存, 硬盘等.BIOS读取CMOS存储器中的参数, 选择启动设备从启动设备上（也就是即将安装的操作系统）读取第一个扇区的内容(称之为主引导记录MBR). MBR主引导记录：MBR主引导记录共512字节1.前446字节:boot loader-->grub程序2.后64字节为分区信息3.最后2字节为标志位。 grub程序负责将操作系统内核装载入内存，启动正真意义上的操作系统。 该分区信息指的就是上面所读取第一个扇区内容得后64个字节的分区信息. 然后正真意义上的操作系统询问BIOS，以获取配置信息。对于每种设备，操作系统会检查其设备驱动程序是否存在，如果没有，操作系统会要求用户安装设备驱动程序。一旦有了全部的设备驱动程序，操作系统就将它们调入内核，完成了BIOS与操作系统的交接，获取了控制所有硬件的最高权限。通过BIOS重置密码:https://www.cnblogs.com/songhaixing/p/13650755.html
四.总线 计算机所有组成部分就是硬件, 他们都集成在一块板子上,这个板子就是主板, 而总线就是组件与组件之间来回传输数据的桥梁.北桥(PCI桥): 负责连接CPU与内存, 图中可以看出北桥连接的都是高速硬件.南桥(ISA桥): 负责连接SCSI(硬盘的一种接口), USB(外部设备的一些接口), 图中可以看出板桥连接的都是慢速设备. 五.网线常用线序:橙白, 橙, 绿白, 蓝, 蓝白, 绿, 棕白, 棕
千兆网卡–>双绞线
万兆网卡–>光纤