计算机原理(计算机系统漫游)
計算機五大組成部件:運算器(ALU),控制器,存儲器,輸入部件,輸出部件
1.控制器
2.運算器
邏輯運算(判斷事物的對與錯)
數學運算(1+1)
控制器+運算器=中央處理器(CPU)
3.存儲器
包括:寄存器,高速緩存,內存,硬盤(外存),磁帶
對數據進行存儲以及讀取
內存:基于電工作的 優點:讀取速度快 缺點:斷點數據丟失
外存:優點:可以永久存儲數據 缺點:讀取速度慢
存儲器也叫I/O操作
4.輸入設備
鍵盤,鼠標,麥克風,攝像頭,觸摸屏等
5.輸出設備
顯示器,音響,打印機
三大核心組件:
CPU:大腦
內存:短期記憶
硬盤:永久保存
x86:32位操作系統 指CPU一次性能處理32位個二進制字符
x86:64位操作系統 指CPU一次性能處理64位個二進制字符
存儲器
寄存器:將CPU即將用到的數據存儲于寄存器(容量小)
高速緩存:將經常要用到的數據中容量比較小的數據存儲在高速緩存
內存:CPU獲取數據的主力還是內存
硬盤:機械硬盤/固態硬盤
磁帶:服務器數據備份
BIOS系統:basic input output system計算器出廠自帶的小系統
操作系統
操作系統也是應用程序,但它是針對計算機硬件,將操作硬件中的復雜的接口封裝起來,暴露給用戶簡單快捷的操作接口,幫助用戶管理、協調、操作、調度計算機的各個硬件
Float類型變量在內存中占4個字節
目前我國最快的超級計算機是神威太湖之光
本課程主要內容所講述的在硬件和軟件間起到橋梁作用的是指指令集架構/ISA
編譯器把c語言程序轉換成可執行的機器代碼的過程:
1.預處理:展開頭文件/宏替換/去掉注釋/條件編譯
2.編譯:檢查語法,生產匯編代碼
3.匯編:把匯編代碼轉化成二進制的機器碼
4.鏈接:合成可執行的程序,并對聲明在其他目標文件找到對應的定義
text.c 預處理-> text.i 編譯-> text.s 匯編-> text.o鏈接-> a.out
過程詳解:
預處理過程主要處理那些源代碼中的以“#”開始的預編譯指令
將所有的“#define”刪除,并且展開所有的宏定義
處理所有條件預編譯指令
處理#include預編譯指令,將包含的文件插入到該預編譯指令的位置。(這個過程是遞歸進行的,也就是說被包含的文件還可能包含其它文件)
刪除所有的注釋
添加行號和文件名標識,以便于編譯時編譯器產生的調試用的行號信息及用于編譯時產生編譯錯誤或警告時能夠顯示行號
保留所有的#pragma編譯器指令,因為編譯器需要使用他們
編譯過程就是把預處理完的文件進行一系列詞法分析,語法分析,語義分析及優化后生產相應的匯編代碼文件
編譯器就是將高級語言翻譯成機器語言的一個工具
編譯過程一般可以分成6步:掃描,語法分析,語義分析,源代碼優化,代碼生成和目標代碼優化
編譯器所能分析的語義是靜態語義(即在編譯期可以確定的語義)【動態語義:只有在運行期才能確定的語義】,包括:聲明和類型的匹配,類型的轉換
匯編:匯編器是將匯編代碼轉變成機器可以執行的指令,每一個匯編語句幾乎對應一條機器指令
鏈接:把各個模塊之間相互引用的部分處理好,使得各個模塊之間能夠正確的銜接。
鏈接過程主要包括地址和空間分配、符號決議和重定位等這些步驟。(重定位所做的就是給程序中每個這樣的絕對地址引用的位置“打補丁”,使他們指向正確的地址)
鏈接的接口:符號
鏈接過程的本質就是要把多個不同目標文件相互黏到一起
在鏈接中,目標文件之間相互拼合實際上是目標文件之間對地址的引用,即對函數和變量的地址的引用
在鏈接中,我們將函數和變量統稱為符號,函數名和變量名就是符號名
每一個目標文件都會有一個相應的符號表,這個表里面記錄了目標文件中所用到的所有符號,每個定義的符號都有一個對應的值,叫做符號值,對于變量和函數來說,符號值就是他們的地址
intel處理器是英特爾公司開發的中央處理器
如果把計算機比作一個人,那么cpu就是他的大腦
按照其處理信息的字長,CPU可以分為:四位微處理器,八位微處理器,十六位微處理器,三十二位微處理器,六十四位微處理器
(電腦技術中對CPU在單位時間內能一次處理的二進制數的位數叫字長。能處理字長為8位數據的CPU通常就叫8位CPU…)
計算機的五大部件中的存儲器,一般是指
在32位的C89編譯器中,int型變量所占的長度為4字節
Intel公司的80286,80386,80486等系列CPU向下兼容的特征被稱為x86系列架構
總結
以上是生活随笔為你收集整理的计算机原理(计算机系统漫游)的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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