2.计算机硬件的组成部分

计算机硬件由一个或多个CPU和若干I/O设备,通过公共总线连接而成。

I/O设备由设备控制器和设备本身组成。

每个设备控制器负责一类特定的设备(如 磁盘、鼠标、键盘、打印机、显示器),设备控制器用来协调访问设备。

2.计算机硬件的组成部分

1.中央处理单元

中央处理单元(Central Processing Unit,简称CPU),又称为中央处理器,它从内存中取出指令并执行之,所以执行程序必须位于内存中。

计算机分为单核中央处理器、多核中央处理器以及用于特定设备的专用处理器,比如 磁盘、键盘、显示器处理器等。一般情况下,我们所讨论的处理器即为中央处理器。

2.输入和输出设备

输入/输出设备(Input/Output device,简称I/O device),指由设备控制器和设备本身组成。

设备控制器:磁盘控制器、USB控制器、显示控制器。

设备本身:磁盘、鼠标、键盘、打印机、显示器。

3.存储器

所有存储器都可被认为是特殊的I/O设备。

寄存器(Register) 位于存储的最上端,寄存器是CPU内部的元件。

高速缓存(Cache) 又称为 高级缓冲存储缓存,高速缓存是CPU内部的元件。

内存(Memory) 又称为 主存(main memory)随机访问内存(Random Access Memory,RAM)动态随机访问内存( Dynamic Random Access Memory,DRAM ),能临时存储程序和内容,内存是易失性的,掉电就会失去所有内容。

磁盘(Disk) 又称为 硬盘(Magnetic Disk),能永久性存储程序和内容,掉电不会失去任何内容。

硬件类型容量访问时间由谁管理
寄存器<1KB0.25~0.5ns编译器
高速缓存<16MB0.5~25ns硬件
内存<64GB80~250ns操作系统
固态磁盘<1TB25,000~50,000ns操作系统
磁盘<10TB5,000,000ns操作系统

3.1高速缓存分级

2.计算机硬件的组成部分

3.2数据读写层次

数据读写层次首先是从磁盘调到内存,然后复制到高速缓存,再然后到寄存器,最终再按反向顺序写回磁盘。

2.计算机硬件的组成部分

4.公共总线

在计算机系统起连接各有关部件的各种公共信号线。

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