了解在計算機系統中,程序是如何運行的,首先需要了解計算機系統的硬件組織。
總線是貫穿整個系統一組電子管道,它攜帶信息字節并負責在各個部件間傳遞。通常總線被設計成傳送特定長的字節塊,也就是字(word)。字中的字節數是一個基本的系統參數,各個系統中都不盡相同。如32位操作系統一個字長是4個字節,64位操作系統一個字長是8個字節。
I/O(輸入/輸出)設備是系統與外部世界的聯系通道,通常包括:
每個I/O設備都通過一個控制器或適配器與I/O總線相連。控制器和適配器的區別主要在于它們的封裝方式。控制器是I/O設備本身或者主板上的芯片組;適配器則是一塊插在主板槽上的卡。它們的功能都是在I/O總線和I/O設備之間傳遞信息。
主存是一個臨時存儲設備,在處理器執行程序時,用來存放程序和程序處理的數據。從物理上來說,主存是由一組動態隨機存取存儲器(DRAM)芯片組成;從邏輯上來說,存儲器是一個線性的字節數組,每個字節都有其唯一的地址(數組索引),這些地址是從零開始的。
一般來說,組成程序的每條機器指令都由不同數量的字節構成。與C程序變量相對應的數據項的大小是根據類型變化的,比如在x86-64機器上 ,short類型的數據需要2個字節,int和float類型需要4個字節,而long和double類型需要8個字節。
處理器CPU是解釋或執行存儲在主存中指令的引擎。處理器的核心是一個大小為一個字的存儲設備(或寄存器),成為程序計數器(PC)。在任何時刻,PC都指向主存中的某條機器語言指令(即含有該條指令的地址)。
從系統通電開始,直到系統斷電,處理器一直在不斷地執行程序計數器指向的指令,再更新程序計數器,使其指向下一條指令。處理器看上去是按照一個非常簡單的指令執行模型來操作的,這個模型是由指令集架構決定的。在這個模型中,指令按照嚴格的順序執行,而執行一條指令包含執行一系列的步驟。處理器從程序計數器指向的內存處讀取指令,解釋指令中的位,執行該指令指示的簡單操作,然后更新PC,使其指向下一條指令,而這條指令并不一定和內存中剛剛執行的指令相鄰。
這樣的簡單操作并不多,它們圍繞著主存、寄存器文件和算數/邏輯單元進行。寄存器文件是一個小的存儲設備,由一些單個字長的寄存器組成,每個寄存器都有唯一的名字。算數/邏輯單元計算新的數據和地址值。CPU在指令的要求下可能會執行下面這些操作。
處理器看上去是它的指令集架構的簡單實現,但實際上現代處理器使用了非常復雜的機制來加速程序的執行。
天我們換一道“菜”品味,電腦其實就那幾個硬件組合構成,不同型號的電腦硬件組合在一起就會有不一樣的性能,各種類型的電腦硬件組合在一起我都講解過了,再多講也沒意思了,今天我們來聊聊關于電腦類防坑的相關常見知識。
電腦維修
一、筆記本電腦的維修防坑知識。
維修店一般不會坑臺式電腦用戶,因為臺式電腦硬件故障非常好判斷,其次,臺式電腦的故障率一般不高,一般被坑的都是筆記本電腦用戶,因為筆記本電腦比較難拆,筆記本電腦故障可分為硬件故障和軟件故障兩種,有些電腦店可能把軟件故障當硬件故障報價,比如操作系統有問題導致電腦運行卡頓,然后店家說電腦硬盤壞了,這種現象在生活中比較常見,其它坑人手段如下:
1、讓你安裝他所謂的幾百塊錢的“正版”電腦操作系統。
2、小故障報高價格。
3、虛夸電腦故障,比如待機芯片壞了卻說CPU和橋壞了,甚至說主板燒了。
其實電腦只要能開機進系統,那一般硬件沒問題,電腦能開機但卡在LOGO處死機了,那不是硬盤接觸問題就是硬盤本身故障,如果電腦開機沒有任何響應且各種指示燈都不亮,那可能是電腦電池沒電,如果電腦開機無反應但電源指示燈亮,那一般是內存條接觸不良或電池局部短路(拆掉電池再安裝上即可),這些都是生活中最常見的筆記本電腦“故障”表現,大家注意要自檢,不要把沒問題的電腦被店家診斷為真故障機了。
筆記本電腦維修
二、購買電腦的防坑講解。
對于組裝電腦來說,一般店家都會坑價格而不會坑配置。對于筆記本電腦來說,店家一般只有坑到配置才能坑到價格,所以我們重點講筆記本電腦,筆記本電腦市場價格透明度很高,大部分購買筆記本電腦都被坑了,原因是不懂電腦配置,現在很多店家喜歡賣“定制機”,或者向客戶推銷高利潤機型的電腦,利潤大小主要看CPU型號和顯卡的結構,這兩年有不少店家向客戶推薦“升級機”,說白了就是自己手動給電腦簡單升級了一下配置的電腦,這類電腦水分很大,網上也找不到一樣配置的電腦,很多小白無法對比價格,大家不懂電腦的硬件或硬件配置的話,那建議大家選Intel-Corei3/i5/i7系列CPU的電腦,顯卡選NVIDIA系列顯卡,這樣選一般不會吃大虧,謹慎對待商家強烈推薦的機型電腦。
認準標簽
賺錢不易,請勿被坑,為了凈化電腦市場,請大家理智購機和謹慎維修。
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計算機系統的硬件主要是由運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備等幾部分組成。由于運算器、控制器、存儲器三個部分是信息加工、處理的主要部件,所以把它們合稱為"主機",而輸入、輸出設備等則合稱為"外部設備"。又因為運算器和控制器不論在邏輯關系上或是在結構工藝上都有十分緊密的聯系,往往組裝在一起,所以將這兩個部分稱為"中央處理機"(Central Processing Unit,簡稱CPU)。
存儲器是用來存放指令和數據的部件。對存儲器的要求是不僅能保存大量二進制信息,而且能快速讀出信息,或者把信息快速寫入存儲器。一般對計算機存儲系統劃分為兩級,一級為內存儲器(主存儲器),如半導體存儲器,它的存取速度快,但容量小;另一級為外存儲器(輔助存儲器),如磁盤存儲器,它的存儲速度慢,但容量很大。在運算過程中,內存直接與CPU交換信息,而外存不能直接與CPU交換信息,必須將它的信息傳送到內存后才能由CPU進行處理,其性質和輸入輸出設備相同,所以一般把外存儲器歸屬于外部設備。
運算器是一個用于信息加工的部件,它用來對二進制的數據進行算術運算和邏輯運算,所以也叫做“算術邏輯運算部件”(Arithmetic Logic Unit,簡稱ALU)。它的核心部分是加法器。因為四則運算加、減、乘、除等算法都歸結為加法與移位操作,所以加法器的設計是算術邏輯線路設計的關鍵。
控制器產生各種控制信號,指揮整個計算機有條不紊地工作。它的主要功能是根據人們預先編制好的程序,控制與協調計算機各部件自動工作。控制器按一定的順序從主存儲器中取出每一條指令并執行,執行一條指令是通過控制器發出相應的控制命令串來實現的。因此,控制器的工作過程就是按預先編好的程序,不斷地從主存儲器取出指令、分析指令和執行指令的過程。
計算機要進行信息加工,就要通過輸入設備把原始數據和程序存入計算機的存儲器中。輸入設備的種類很多,如鍵盤、軟磁盤、U盤、光盤等等。
輸出設備是將計算機中的二進制信息轉換為用戶所需要的數據形式的設備。它將計算機中的信息以十進制、字符、圖形或表格等形式顯示或打印出來,也可記錄在磁盤或光盤上。輸出設備可以是打印機、CRT顯示器、繪圖儀、磁盤、光盤等等。它們的工作原理與輸入設備正好相反,它是將計算機中的二進制信息轉換為相應的電信號,以十進制或其他形式記錄在媒介物上。許多設備既可以作為輸入設備,又可以作為輸出設備。
從廣義上說,軟件是指為運行、維護、管理、應用計算機所編制的所有程序和數據的總和。通常按功能分為系統軟件和應用軟件。
系統軟件就是用來擴大計算機的功能,提高計算機的工作效率以及方便用戶使用計算機的軟件。
操作系統是維持計算機運行的必備軟件,它具有三大功能:管理計算機硬、軟件資源,使之能有效地被應用;組織協調計算機各組成部分的運行,以增強系統的處理能力;提供各種實用的人機界面,為用戶操作提供方便。操作系統軟件包括進程管理、存儲管理、設備管理、文件管理和作業管理等五個部分。
故障診斷程序負責對計算機設備的故障及對某個程序中的錯誤進行檢測、辨認和定位,以便操作者排除和糾正。
編譯程序將高級語言編寫的源程序翻譯成由機器語言組成的目標程序。高級語言是一種通用的程序設計語言,它不依賴于具體的計算機,具有較好的可移植性。但高級語言必須配置了相應的編譯程序后才能在計算機上使用,例如C語言等。
應用軟件是為解決某個應用領域中的具體任務而編制的程序,如各種科學計算機程序、數據統計與處理程序、情報檢索程序、企業管理程序、生產過程自動控制程序等。由于計算機已應用到幾乎所有的領域,因而應用程序是多種多樣的。目前應用軟件正向標準化、模塊化方向發展,許多通用的應用程序可以根據其功能組成不同的程序包供用戶選擇。應用軟件是在系統軟件的支持下工作的。
與軟件有關概念:
(1)機器語言。機器語言是一種用二進制形式表示的,并且能夠直接被計算機硬件識別和執行的語言。機器語言與計算機的具體結構有關,計算機不同,該機器語言也不相同。
(2)匯編語言。匯編語言是一種將機器語言符號化的語言,它用便于記憶的字母、符號來代替數字編碼的機器指令。匯編語言的語句與機器指令一一對應,不同的機器有不同的匯編語言。用匯編語言編寫的匯編語言源程序,必須經過匯編程序的翻譯將其變換為機器語言目標程序,才能夠被機器執行。
(3)指令。指揮計算機進行基本操作的命令稱為指令。一條指令包括操作碼和地址碼兩部分。其中,操作碼部分表示該指令要完成的操作是什么;地址碼部分通常用來指明參與操作的操作數所存放的內存地址或寄存器地址。
(4)程序。程序是為解決某一問題而設計的一系列有序的指令或語句的集合。例如,要用計算機來解決某個問題時,要將處理步驟編成一條條指令,組成程序。
(5)高級程序設計語言。高級程序設計語言是一類與面向用戶,與特定機器屬性相分離的程序設計語言。因為它與機器指令之間沒有直接的對應關系,所以可以在各種機型中通用。
(6)語言處理程序。語言處理程序的作用是將用戶利用高級語言編寫的源程序轉換為機器語言代碼序列,然后由計算機硬件加以執行。不同的高級語言有不同的語言處理程序。
(7)語言處理方式。語言處理方式有解釋和編譯。解釋方式是對源程序的每條指令邊解釋(翻譯為一個等價的機器指令)邊執行,這種語言處理程序稱為解釋程序,如BASIC語言。
編譯方式是將用戶源程序全部翻譯成機器語言的指令序列,成為目標程序。執行時,計算機直接執行目標程序。這種語言處理程序稱為編譯程序,目前,大部分程序設計語言采用編譯方式。